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第第 5 5 章 细胞的能量供应和利章 细胞的能量供应和利用用

第 第 2 2 节　细胞的能量“通货”节　细胞的能量“通货” ----ATPATP

学习目标：学习目标：一、理解一、理解 ATPATP 的分子简式及其结构特点。的分子简式及其结构特点。

二、二、 理解理解 ATPATP 和和 ADPADP 之间的相互转化及其对之间的相互转化及其对细细

胞中能量代谢中的意义。胞中能量代谢中的意义。三、掌握三、掌握 ATPATP 是新陈代谢的直接能源，并理是新陈代谢的直接能源，并理解 解

ATPATP 作为作为 "" 能量通用货币能量通用货币 "" 的含义。的含义。

11 、细胞中有哪些生理过程在不断、细胞中有哪些生理过程在不断消耗着能量？消耗着能量？

核糖体核糖体合成蛋白质、合成蛋白质、细胞膜的细胞膜的主动运输、主动运输、高尔基体的高尔基体的合成与分泌合成与分泌作用作用、、细胞分裂、细胞分裂、细胞核中细胞核中 DNADNA 的的复制复制与与转录转录等都需要不等都需要不断消耗能量断消耗能量

生物体内贮存能量的物质有哪些呢？生物体内贮存能量的物质有哪些呢？糖类．脂肪．蛋白质糖类．脂肪．蛋白质

这其中的能量能不能直接被生物体利用呢？这其中的能量能不能直接被生物体利用呢？

将数十只萤火虫的发光器取下将数十只萤火虫的发光器取下 ,,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末 ,, 取两等份分别取两等份分别装入两支试管装入两支试管 ,, 各加入少量水使之各加入少量水使之混合混合 ,, 置于暗处置于暗处 ,, 可见试管内有淡可见试管内有淡黄色荧光出现黄色荧光出现 ,, 约过约过 1515 分钟荧光分钟荧光消失。消失。

A B

医用葡萄医用葡萄糖溶液糖溶液2ml2ml

ATPATP 注射注射液液 2ml2ml 这个这个

实验实验能说能说明什明什么问么问题题A B

生命活动生命活动

ATPATP

不可以不可以直接直接用于用于糖类糖类

脂肪脂肪

蛋白质蛋白质

可以

可以

直接

直接

用于

用于

转 化转 化

ATPATP 是生物体新陈代谢所需能量的直接来源是生物体新陈代谢所需能量的直接来源

ATPATP 即三磷酸腺苷，是各种活细胞内即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物普遍存在的一种高能磷酸化合物

生命活动的能量“通货”－－生命活动的能量“通货”－－ATPATP

腺腺苷苷

磷酸磷酸基团基团

高能高能磷酸键磷酸键

30.5kJ/mol30.5kJ/mol

ATPATP 的结构简式为：的结构简式为： A—P ~ P ~ PA—P ~ P ~ P

ATPATP

ADP

合合成成酶酶

水水解解酶酶

能量

Pi

Pi

能量

ATPATP 与与 ADPADP 的转化关系的转化关系

A-P~P~PA-P~P~P A-P~PA-P~P + Pi+ Pi + + 能量能量 酶酶酶酶

(ATP)(ATP) (ADP)(ADP)

能量的能量的释放释放能量的能量的储存储存

绿色植物体内的活细胞，绿色植物体内的活细胞， ADPADP 转化成转化成 ATPATP事所需要的能量来自哪里？事所需要的能量来自哪里？

ATPATP 形成的途径形成的途径

光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用动物和人体内的活细胞中动物和人体内的活细胞中 ADPADP 转化成转化成 ATPATP所需要的能量主要来自哪里？所需要的能量主要来自哪里？呼吸作用呼吸作用

光能光能

有机物有机物分解分解

光光合合作作用用

散失散失

维持体温维持体温

维持各项维持各项生命活动生命活动

活跃活跃的化的化学能学能

热热能能

能量能量

ADPADP 转化成转化成 ATPATP 所需的能量的根本来源是光所需的能量的根本来源是光能 能

ATPATP 是生物体进行各种生命活动所需是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源能量的直接来源

能量通过能量通过 ATPATP 在“吸能反应”和“放能反在“吸能反应”和“放能反应”之间循环流动，应”之间循环流动，是细胞内流通的是细胞内流通的能量“通能量“通货”。货”。

最终能源最终能源 ------

主要能源主要能源 ------

直接能源直接能源 ------ ATPATP

太阳光能太阳光能糖类糖类生物体生命活动的能量生物体生命活动的能量

比较比较： ：

有机物有机物

ATP—ATP— 是新陈代谢所需能量的是新陈代谢所需能量的 来源来源

糖类是生命活动的主要糖类是生命活动的主要 物质物质

糖原是动物细胞内的糖原是动物细胞内的 物质物质

淀粉是植物细胞内的淀粉是植物细胞内的 物质物质

脂肪是生物体的主要脂肪是生物体的主要 物质物质

光能光能

—— 是生命活动的是生命活动的 能量来源能量来源

直接 直接

能源能源储能储能

最终最终

储能储能储能储能

用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗

ATPATP 的利用的利用

ATPATP 对生命的维持是极其重要的，试想：当产生对生命的维持是极其重要的，试想：当产生ATPATP 的过程停止时，会发生什么？的过程停止时，会发生什么？

ATPATP 在生物体中的绝对含量是极小的，但生物体中的每在生物体中的绝对含量是极小的，但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着一个细胞每时每刻都在消耗着 ATPATP ，但在正常情况下，，但在正常情况下，生物体内的生物体内的 ATPATP 量可满足机体的要求，奥妙何在呢？量可满足机体的要求，奥妙何在呢？

生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给 ATPATP ，，以补充以补充 ATPATP 的消耗，即的消耗，即 ATP—ADPATP—ADP 循环速度是很快循环速度是很快的。 的。

氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡挡 ATPATP 的形成。当人体的形成。当人体 ATPATP 合成受阻后，机体没有合成受阻后，机体没有ATPATP ，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在人在 3-63-6 分钟内就会失去知觉。分钟内就会失去知觉。

人的骨骼肌细胞中，人的骨骼肌细胞中， ATPATP 的含量仅够剧烈运动时的含量仅够剧烈运动时 33秒钟以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中肌秒钟以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中肌细胞中细胞中 ATPATP 的含量变化如图。据图回答的含量变化如图。据图回答

（（ 11 ）） a-b a-b 的变化过程，说明的变化过程，说明 ATPATP 被水解，释放的能被水解，释放的能量用于量用于（（ 22 ）） b-cb-c 过程中过程中 ATPATP 含量增加说明含量增加说明 加强，释放加强，释放更多更多 ，供，供 ADPADP 形成形成 ATPATP ，以补充细胞中，以补充细胞中 ATPATP 含量含量的不足的不足（（ 33 ）从整个曲线来看，肌细胞中）从整个曲线来看，肌细胞中 ATPATP 的含量不会降的含量不会降为零，说明为零，说明

肌肉的收缩运动肌肉的收缩运动呼吸作用呼吸作用

能量能量

没有没有 ATPATP ，肌肉细胞生命活动就不能继续，肌肉细胞生命活动就不能继续

11 ．三磷酸腺苷的分子简式为．三磷酸腺苷的分子简式为

AA ．． AA －－ P-PP-P －－ P P B B ．． AA －－ PP －－ PP ～～ P P

CC ．． AA －－ PP ～～ PP ～～ P P D D ．． AA ～～ PP ～～ PP ～～ PP

22 ．． ATPATP 在细胞内的含量及其生成是在细胞内的含量及其生成是

AA ．很多、很快　 ．很多、很快　 BB ．很少、很慢．很少、很慢

CC ．很多、很慢 ．很多、很慢 DD ．很少、很快．很少、很快

33 ．人体内产生．人体内产生 ATPATP 的细胞器是的细胞器是

AA ．叶绿体　．叶绿体　 BB ．线粒体 ．线粒体 CC ．核糖体　 ．核糖体　 DD ．．高尔基体高尔基体

55 ．绿色植物的细胞中，能生成．绿色植物的细胞中，能生成 ATPATP 的细胞器的细胞器是是

AA ．叶绿体和线粒体．叶绿体和线粒体 BB ．线粒体和核糖体．线粒体和核糖体

CC ．核糖体和高尔基体．核糖体和高尔基体 DD ．高尔基体和叶绿．高尔基体和叶绿体体

66 ．细胞进行生命活动所需能量直接来自．细胞进行生命活动所需能量直接来自

AA ．淀粉水解．淀粉水解 BB ．脂肪水解　 ．脂肪水解　

CC ．． ATPATP 水解 水解 DD ．葡萄糖水解．葡萄糖水解

44 ．生物体进行生命活动所需要的主要能源物质．生物体进行生命活动所需要的主要能源物质是是

AA ．糖类 ．糖类 BB ．蛋白质 ．蛋白质 CC ．脂肪 ．脂肪 DD ．． ATPATP

77 ．下图是细胞内．下图是细胞内 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的图相互转化的图示请依图回答：示请依图回答：

(1)(1) 在人体内在人体内 ,, 图示左侧的图示左侧的““能量能量””来源于来源于 ;; 右侧右侧“能量”用于“能量”用于 如如 :_____________:_____________ 。。(2)(2) 在植物体内在植物体内 ,, 图示左侧的“能量”来源于图示左侧的“能量”来源于 和和_____ __,_____ __, 右侧“能量”用于右侧“能量”用于 __________________ 如如 :_________. :_________.

呼吸作用呼吸作用生命活动生命活动 肌肉收缩肌肉收缩

呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用 生命活动生命活动 主动运输主动运输

结束放映结束放映熊熊熊熊熊熊熊熊熊熊熊熊熊熊

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