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第2节细胞能量“通货”--ATP
第5章细胞能量供给和利用
制作天台育英中学丁云龙
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“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如冰，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融诗句，想象夜空中与星光媲美点点流萤，思索相关生物学问题。
⒈萤火虫发光生物学意义是什么？
⒉萤火虫体内有特殊发光物质吗？
⒊萤火虫发光过程有能量转换吗？
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引言：
从课文唐诗中我们知道，生物生命活动需要能量。实际上，细胞中还有许多化学反应是需要能量，这些能量是从哪里来呢？我们知道，细胞中糖类、蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能，这些能源物质稳定性，利于大量地储存，但它们不能直接为细胞生命活动提供能量，细胞是怎样处理“稳定储存”和“灵活利用”这一矛盾？细胞把稳定能量转化成另一个能直接给细胞生命活动提供能量有机物——ATP，处理了这一问题。ATP是什么物质呢？
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⒈为何说ATP是细胞能量“通货”？
⒉ATP分子简式、各成份名称及其特点？
⒊ATP与ADP是怎样相互转化？
⒋ATP有什么作用？
请同学们看书P88-90思索以下四个问题：
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⒈问题：
细胞中糖类、脂肪、蛋白质等有机物中
都储存着大量稳定化学能，生命活动需要
能量能直接利用它们吗？
⒉提供以下材料用具：
试管、滴管、培养皿若干；ATP制剂、葡萄糖溶液、蒸馏水；解剖刀；活萤火虫等。
我们怎样来做这个试验？
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用小刀将数十只萤火虫发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少许水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失
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试验结论：
ATP是直接能源物质
思索：假如不把尾部研磨成粉末，而是完整结构，继续刚才试验，结果发觉加葡萄糖液体试管也有荧光产生。请分析什么原因？
葡萄糖被吸收进发光细胞，在细胞内氧化分解产生ATP，ATP供能产生荧光。
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一ATP分子中含有高能磷酸键
ATP——三磷酸腺苷
~——高能磷酸键
1ATP全称及结构简式：
2ATP是高能磷酸化合物:
简式：
A-P~P~P
A——腺苷
T——三个
P——磷酸基团
1molATP水解时：断开1mol高能磷酸键，能放出能量高达30.54KJ，形成1molADP和1mol磷酸。
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注意：ATP中有多少个高能磷酸键？？？
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资料：
氰化钾是阻止人体内新ATP合成毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。但一个成人一天在静止状态下所消耗ATP为48kg，在担心活动情况下，ATP消耗可达0.5kg/min。人体中ATP总量只有大约0.1摩尔。人体细胞天天能量需要水解200-300摩尔ATP，这意味着每个ATP分子天天要被重复利用-3000次。ATP不能被储存，因为ATP合成后必须在短时间内被消耗.
从这则资料中，你能得出生物体内ATP有什么特点？
特点是：含量低，转化快，不能长时间储存。
到底怎么转化呢？
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二ATP与ADP能够相互转化
ATP分子中远离A那个高能磷酸键，在一定条件下很轻易水解，也很轻易重新形成。水解时伴随有能量释放，重新形成时伴随有能量储存。
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二ATP和ADP能够相互转化
ATP
ADP+Pi
+能量
1转化过程
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二ATP和ADP能够相互转化
ATP
ADP+Pi
+能量
1转化过程
①物质转变是可逆，能量转变是不可逆
②向右反应是能量利用，向左反应是能量转移
③ATP数量在细胞内是有限
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2ADP转化成ATP时所需能量主要起源
能量
酶
ADP+Pi+
ATP
绿色植物
动物和人等
二ATP和ADP能够相互转化
能量
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说一说
ATP有哪些用途？
其中化学能能够转化成哪些形式能量？
机械能、化学能、电能、渗透能、光能、热能等
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ATP
三ATP利用
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ATP
机械能（如肌细胞收缩）
热能（如维持体温）
渗透能（如主动运输）
电能（如电鳐放电）
光能（如萤火虫发光）
转
化
为
化学能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）
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思索与讨论
在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kj能量。
⒈计算：1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放能量是1分子ATP水解所释放能量多少倍？
⒉有些人说，假如把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金。你认为这种比喻有道理吗？
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ATP
全称：三磷酸腺苷
结构简式：A-P～P～P
形成主要路径：
与ADP相互转化
利用：各种形式能量
光合作用
呼吸作用
ATPADP+Pi+能量
课堂小结
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能源起源
能量直接起源
主要能源物质
生物
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