细胞中的能量通货

第五章生命系统必须依靠物质和能量来维持，能量的获取、储存、释放、利用和散失，发生在全部生命活动中。糖类、脂肪中的能量不能直接被生物体利用，它们只有随着有机物逐步氧化分解而释放出来，储存在ATP中，才能被生物体利用。ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。生理功能ATP三磷酸腺苷全称ATP腺苷三个磷酸基团（高能磷酸化合物）一：什么是ATP？ATP是一类高能磷酸化合物APPP代表腺苷代表磷酸基团代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物。ATP的结构简式APPP代表腺苷代表磷酸基团代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键1：ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。2：1molATP中包含几mol高能磷酸键？3：ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解，也就是高能磷酸键的断裂。在断裂的同时，储存在键中的大量能量释放出来。（2mol）二:ATP与ADP的相互转化APPP水解能量ADPATPATP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定的条件下很容易水解，也很容易重新形成。水解时伴随有能量的释放，重新形成时伴随有能量的储存。ATP水解酶放能合成酶储能ADP+Pi+能量ATP与ADP相互转化的关系式是否为可逆反应?ATP在细胞内的含量是很少的。但是，ATP在细胞内的转化是十分迅速的。它在细胞内的含量总是处在动态平衡之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，具有重要的意义。ATPADP酶酶能量PiPi能量ATP合成ATP水解三:ATP在生物体内有一定的含量。ATP水解释放的能量可以供生物体生命活动的需要,ATP合成时需要的能量来自哪里呢?补充知识点动物和人体细胞中还有一种高能化合物。当ATP大量消耗而过分减少时，磷酸肌酸就可以释放出大量的能量,使ADP合成ATP。磷酸肌酸（CP)化学能ATPCPATP供能生物体的能源物质最根本的能源主要的能源物质主要的储能物质直接能源物质辅助能源物质太阳光能糖类脂肪ATP磷酸肌酸ATP的生理功能ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：1.机械能2.电能和神经传导3.渗透能4.光能5.化学能四、ATP的利用归纳小结：一、ATP的结构和生理功能：1、中文名称：三磷酸腺苷2、英文缩写：ATP3、结构简式：A—P~P~P4、性质：高能磷酸化合物5、释能：30.54kJ/mol6、含量：含量少但ATP与ADP转化迅速并处于动态平衡7、生理功能：新陈代谢（生命活动）的直接能源二、ATP与ADP的相互转化（反应表达式）：ADP+Pi+能量ATP酶三、ATP的形成途径：ADP＋Pi＋ATP酶动物和人绿色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用四、ATP的利用：练习：1．生物体新陈代谢所需能量的直接来源是（）。A．葡萄糖B．脂肪C．ATPD．光能C2．ATP的结构简式为（）。A．A－P－P－P；B．A－P－P~P；C．A~P~P~P；D．A－P~P~P；D3．在ATP分子中很容易断裂和重新形成的化学键是（）。A．靠近腺苷的高能磷酸键；B．远离腺苷的高能磷酸键；C．腺苷与相邻磷酸基间的键；D．以上三键都是B4．在人体细胞中，下列说法成立的是（）。A．合成ATP的途径有光合作用和呼吸作用；B．ATP能在人体细胞中大量储存；C．ATP与ADP转化过程中，能量是不可逆的；D．ATP只能在线粒体中产生；C5．三个ATP含有（）个高能磷酸键。A．9个；B．6个；C．5个；D．3个B6．根据ATP与ADP相互转化的示意图，回答:（1）符号A表示（）；T表示（）；~表示（）（2）当反应从下向上进行时，能量从哪里来？有什么用处？（3）当反应从上向下进行时，能量从哪里来？有什么用处？腺苷三高能磷酸键答：（2）来源有二：一是来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量；二是来自光能（光合作用）。用处：用于ATP的形成。（3）来源：来自ATP的水解。用处：用于生物体各项生命活动。7．海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，这种神经细胞能不断吸进K＋，科学家做过实验：用一种有毒物质使神经细胞中毒，泵入K＋的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸进K＋的功能，一直到该物质消耗完。请分析科学家注入了何种物质？理由是什么？答：注入的是：ATP理由是：神经细胞吸进K＋的方式为主动运输，主动运输需要消耗ATP。讨论：生物体内的能源及能源物质1、生物体内贮存能量的有机物有：糖类、脂肪、蛋白质2、细胞中重要的能源物质：葡萄糖3、植物细胞中重要的储存能量的物质：淀粉4、动物细胞中重要的储存能量的物质：糖元5、生物体内储存能量的物质：脂肪6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：糖类ATP8、生物体进行各项生命活动的最终能源：光能知识拓展：讨论：ATP与ADP之间的相互转化是可逆反应吗？分析：1、从反应条件看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。2、从能量来源看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）3、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。不是可逆反应新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量转变的过程。即活细胞中全部有序的化学变化的总称。新陈代谢同化作用异化作用从外界摄取营养物质，合成自身的组成物质分解自身的组成物质，把代谢的最终产物排出体外生物的新陈代谢也就是生物体的自我更新的过程。