细胞的能量通货-ATP(讲课)

活细胞内ATP与ADP的相互转化的同时伴随 着能量的储存和释放
糖类、脂类 等能源物质 呼 吸 作 用
ADP + Pi
转移
释放
能 量
利用
能 量
二氧化碳和水
ATP (能量货币)
糖类、脂肪等有机物
能 量
储存有大量的能量， 但不能被直接利用
≈
ＡＴＰ 储存的能量相对
来说少，但能被 直接利用
≈
讨论：生物体内的能源及能源物质
①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 ③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂， 使ATP转变成ADP；反之，亦容易形成ATP
④ADP可以在酶作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二 个高能磷酸键，使ADP转变成ATP
A．①③ B．②④ C．③④ D．①③④
通过以上资料，你能得到什么信息？
ATP在细胞内的含量是很少的，细胞内的消耗量是 很大的。 为什么细胞内的ATP含量总是处于平衡之中？ ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内的转化 是十分迅速的且处在动态平衡之中
一、ATP的生理功能 二、ATP的结构 三、ATP与ADP的相互转化
A–P～P～P Pi A–P～P 能量
• 海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经 细胞，能不断吸收K+，科学家做过实验：用一种 有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就消失。 如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸收 的功能，一直到这种物质消耗完。请回答： ATP ，其结构简式可表示 （1）注入的这种物质是———— A—P~P~P。各部分分别代表什么？ 为—————— 主动运输 ，此物质 （2）神经细胞吸收K+的方式是—————— 载体 的吸收除需要注入一种物质外，还需要—————— 。

注意比较：反应类型、条件、场所、能量的转化、能量来源和去路
资料1：科学家在研究 ATP含量
资料2：一正常人体中ATP和ADP总量很
细胞ATP的含量与氧含
少，基本保持一定，约为2mg~10mg，但
量关系时得到如下图
一个成年人安静状态下一天将有40kg的
的实验结果，此图说
ATP发生水解，ATP的含量很少需要却很
第2节 细胞的能量“通货” ——ATP
1、ATP的组成和结构 2、ATP的合成与水解
3、ATP的能量来源和去路 4、ATP的利用
二、ATP与ADP之间的相互转化
1、ATP在水解时，高能磷酸键的水解顺序是什么？
2、ATP水解时需要的酶与ATP合成时使用的酶相同吗？
3、【书写一遍】ATP水解反应式、ATP合成反应式
脚踏实地过好每一天，最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼，我怎么能输。只要学不死，就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格， 性格决定命运。不曾扬帆，何以至远方。人生充满苦痛，我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下，又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗，不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢，这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力，越幸运。每一个不起舞的早晨，都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流，活鱼逆流而上。墙高万丈，挡的只是不来的人，要来，千军万马也是挡不住的既然选择远方，就注定风雨兼程。漫漫长路，荆棘丛生，待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志，无高不可攀。人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命，感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题，生命的意义；赞颂真善美，批判假恶丑。记住精彩的瞬间，激动的时刻，温馨的情景， 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己，幸福无比，善待别人，快乐无比，善待生命，健康无比。一切伟大的行动和思想，都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋，孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康，没有一个敌人比得上病魔，与其为病痛暗自流泪，不如运动健身为生命添彩。有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺 健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快乐不能不要；什么 都可以忘掉，健身不能忘掉。选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量，大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力，尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野、事业和成就，甚至一生。每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样，比操劳更 消耗身体。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上，虽然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人与人之间多些信任，多些关爱，那么，就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情，能了解 别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事，明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄，便要学会寡言，每一句话都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底线。趁着年轻， 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练，才会让你真正学会谦恭。不然，你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感，迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态， 是时候对自己说：不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格，就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是没味的。你可

04
ATP与其他分子之
间的关系
与ADP的关系
1
ADP是ATP的储存形式，当细胞中的ATP浓度过 高时，ATP会将特殊化学键转移给ADP，生成 ADP，从而调节细胞内ATP的浓度。
2
当细胞需要能量时，ADP可以被ATP激活，生成 ATP，提供能量。
3
ADP的磷酸化可以生成ATP，这是动物体内生成 ATP的主要方式。
ATP在细胞中的功能
直接供能
细胞代谢过程中需要的能量由 ATP直接提供。
调节细胞活动
通过影响酶活性、细胞膜通透 性等调节细胞活动。
作为载体
在物质转运过程中，如钠钾泵 ，ATP作为载体帮助离子转运。
维持细胞形态
对于一些细胞如骨骼肌细胞， ATP有助于维持其形态和功能。
02
ATP的产生
光合作用
光合作用是植物、藻类和某些细菌在阳光的作用下，将二氧 化碳和水转化为葡萄糖，并释放氧气的过程。这个过程中， 光能被转化为化学能，并存储在葡萄糖中。
生物体的信息传递
信号转导
ATP参与细胞内的信号转导过程，如 通过ATP敏感的钾离子通道或腺苷酸 活化蛋白激酶等。
基因表达调控
ATP与相关的分子（如ADP和AMP） 共同调节基因的表达，维持细胞内环 境的稳定。
生物体的物质合成与分解
物质合成
在合成代谢过程中，ATP提供能量并参与合成反应，如蛋白质、核酸和糖类的合 成。
与GTP的关系
01
GTP是存在于某些生物体内的能量货币，与ATP类似，GTP也可 以提供能量。
02
GTP可以转化为GDP，这个过程需要消耗ATP。
GDP可以重新转化为GTP，这个过程需要消耗ATP。

用于细胞内各种吸能 反应
用于大脑思考
2.呼吸作用（葡萄糖等氧化分解） 释放能量(放能反应)
合成
ATP
水解
生命活动(需/吸能反应)
ATP是细胞的 能量“通货”
组成元素： C、H、O、N、P 结构简式： A–P～P～P
ATP ATP的水解：
ATP的合成：
ATP的功能： 细胞生命活动的直接供能物质
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键 数目依次是（ C）
酶
ADP+Pi+能量→ATP
合成酶
线粒体、叶绿体、 细胞质基质等 呼吸作用、光合作用 储存于高能磷酸键中
结论 ： 物质是可逆的，能量是不可逆的
讨论1、人体每天所消耗的能量需要水解 100-150mol的ATP（相当于50-75Kg），这 么多的ATP是不是储存在细胞内呢？
不是。虽然细胞内ATP含量很少，但与ADP 转化迅速，维持动态平衡。
10.关于细胞中ATP的正确叙述是( D) A. ATP在细胞中减少时,可由ADP在不依赖其它 条件下直接形成 B.ATP和ADP之间的反应在生物体内是完全可逆的 C.ATP结构中有三个高能磷酸键,因此称高能化合物 D.ATP在动物细胞中普遍存在,但含量不多
11.在活细胞中,如右图所示循环永 不停止地进行着,请分析回答: (1)ATP作为生物体生命活动的
量的是 ( D )
A.ATP ADP + Pi + 能量 B.ATP ADP + Pi + 能量
C.ATP ADP + Pi + 能量 D.ATP ADP + Pi + 能量
9.对“ATP ADP + Pi + 能量 ”的叙述中，正确的 是（ B ） A.反应向左或向右进行所需的酶都是一样的 B.反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量 C.该反应是一种可逆反应,因而存在一种动态平衡 D.动植物细胞发生这个反应的生理过程都一样