细胞的能量“货币”ATP

问题探讨“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。1．萤火虫发光的生物学意义是什么？相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代2．萤火虫体内有特殊的发光物质吗？腹部后端细胞内有荧光素3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？化学能转变为光能

学习目标1.依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点2.通过ATP与ADP之间的相互转化，理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质

ATP是一种高能磷酸化合物1ADP和ATP可以相互转化2ATP的利用3

ATP是一种高能磷酸化合物一、ATP的结构和功能PPPA1.中文名称：腺苷三磷酸2.组成部分：腺嘌呤、核糖、磷酸基团3.元素组成：C、H、O、N、P4.结构简式：A—P～P～PA:腺苷P：磷酸基团—：普通化学键～：特殊化学键

ATP是一种高能磷酸化合物5.供能原理两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等ATP中的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团能量与其他分子结合，从而使后者发生变化6.ATP的生理功能驱动细胞生命活动的直接能源物质

ATP是一种高能磷酸化合物在酶的作用下，末端的磷酸基团携带能量与其他分子结合使得后者发生变化其他分子比ATP稳定酶

ATP是一种高能磷酸化合物A－P～P～P所以说ATP是一种高能磷酸化合物30.54kJ/mol脱落，挟能量与其他分子结合Pi+能量酶放能

ATP是一种高能磷酸化合物二、ATP的结构式腺嘌呤磷酸基团（3个）腺苷（A）核糖腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷（ATP）腺嘌呤核糖核苷酸

ATP是一种高能磷酸化合物有关ATP的5点提醒1.ATP结构中的“1”“2”“3”:“1”指一个腺苷，“2”指两个特殊的化学键，“3”指三个磷酸基团2.ATP是一种高能磷酸化合物，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ3.ATP≠能量，ATP是一种物质，能量储存在ATP中4.ATP不是细胞内唯一的直接供能物质，GTP、UTP等高能磷酸化合物也可直接为细胞供能

ATP是一种高能磷酸化合物5.ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本组成单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，也称腺苷一磷酸（AMP)

ATP与ADP可以相互转化研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟消耗的ATP可达0.5kg/min1ATP消耗量大矛盾成人体内ATP总量约50~75g，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s2ATP含量很少每个细胞每秒钟可合成约1000万个ATP且同时有等量ATP被水解3ATP合成和水解都非常迅速

ATP与ADP可以相互转化1.转化基础（1）ADP比ATP稳定ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP（2）脱离下来的磷酸基团脱落，挟能量与其他分子结合如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸

ATP与ADP可以相互转化2.转化过程（1）示意图ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP（腺苷二磷酸），脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，成为游离的磷酸（Pi）在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新转化成ATP

ATP与ADP可以相互转化（2）关系式ATP的水解（释放能量）ATPADP+Pi+酶能量能量来源：远离腺苷（A）的特殊化学键去向：用于需能的生命活动

ATP与ADP可以相互转化ATP的合成（储存能量）ATPADP+Pi+酶能量能量来源：光合作用——光能（绿色植物、蓝细菌）呼吸作用——有机物分解释放的能量去向：储存于ATP（远离A的特殊化学键）中绿色植物动物、人真菌、大多数细菌

ATP与ADP可以相互转化ATP与ADP的相互转化ATPADP+Pi+酶1能量酶2不是可逆反应，物质可逆，能量不可逆，场所不同，条件不同

ATP与ADP可以相互转化3.转化特点（1）转化非常迅速：ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，能满足生命活动对能量的需要（2）时刻不停地进行，保持动态平衡；ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中，这对于细胞内生命活动的稳定进行具有重要意义（3）生物共有：ATP和ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性

ATP的利用用于大脑思考（电能）用于肌肉收缩（机械能）用于细胞内各种吸能反应用于生物放电（电能）用