第8讲（2）细胞的能量“货币”——ATP大概念二细胞的生存需要能量和营养物质

能源物质生物体主要的能源物质细胞生命活动主要能源物质生物体内良好的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终能源来源直接能源物质ATP葡萄糖脂肪糖原淀粉太阳能注意：ATP≠能量，ATP是直接能源物质！细胞中的能源物质糖类判断：ATP是细胞可以直接利用的能量。（）×

ATP的结构腺苷（A）AMP（腺苷一磷酸）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）2.组成成分：A－P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基团普通的化学键特殊的化学键1.组成元素：1分子腺嘌呤1分子核糖（不是脱氧核糖）3分子磷酸基团3.结构简式：C、H、O、N、P~~ATP的中文名：AMP=腺嘌呤核糖核苷酸，RNA的基本组成单位之一腺苷三磷酸

巩固练习：区别下列几种常见化合物的化学组成中，请写出“○”的含义。一磷酸腺苷

（腺嘌呤核糖核苷酸）腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺苷腺苷腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤（tRNA上3个相邻的碱基构成一个反密码子）

普通化学键特殊化学键ATP的结构~代表特殊的化学键，ATP两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使连接两个磷酸基团的化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，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集团携能量与其他分子结合，使该分子结构改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。思考：请从电荷的角度出发，分析ATP分子怎样提供能量呢？ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量（30.54kJ/mol）ATP是一种高能磷酸化合物

(1)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：________________________________________________________________。含有两个特殊化学键，远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂，释放能量思考：ATP是细胞唯一的直接能源物质吗？NTP：包括ATP、UTP、CTP、GTP（换碱基）dNTP：包括dATP、dTTP、dCTP、dGTP（换五碳糖和碱基）细胞中绝大数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的

ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究显示，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，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。1成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。2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与ADP相互转化，时刻不停且处于动态平衡ATP与ADP的相互转化ATP在细胞内是否大量存在？细胞是怎样解决ATP含量少而消耗量大的矛盾？

PPP～～水解能量PiPP～合成能量PiATP酶酶ADP+Pi+能量ATP与ADP的相互转化ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的。统一性在静卧和运动时，ATP与ADP的相互转化有什么区别？合成ATP的过程中，所需的能量从哪里来？

主要能源物质葡萄糖主要储能物质脂肪其他能源物质糖原、淀粉等ATP呼吸作用：+ADP+Pi→能量①反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量。氧化分解放能贮存在ATP中ATP的合成光合作用的光反应：

水解酶+Pi+ADP能量ATP机械能（肌细胞收缩）渗透能（主动运输、胞吞胞吐）电能（电鳐放电、大脑思考）光能（萤火虫发光）化学能（物质合成）热能（维持体温）生物发光光能大脑思考电能肌肉收缩机械能囊泡运输机械能思考：哪些生命活动需要消耗ATP直接供能呢？②吸能反应总是与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量；注意：一般不讨论ATP的水解和合成本身是吸能还是放能反应。ATP的水解ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁

ATP水解释放的能量如何用于上述活动的呢？——以主动运输为例

与载体蛋白结合，激活其酶活性Pi携转移势能与载体结合载体蛋白空间结构改变Ca2+ATP水解Ca2＋释放到膜外载体蛋白磷酸化①运输②作为ATP水解酶ATP的供能机制：

资料：1mol葡萄糖经细胞呼吸完全氧化分解共需几十步反应，能够释放2870kJ的能量，是ATP水解放能（30.54kJ）的约94倍。ATP为什么适于作为细胞的直接能源物质？比较项目葡萄糖ATP分解条件放能多少较复杂（相对稳定）易水解（相对活跃）过多较多ATP是细胞的能量“货币”

能量转化过程发生场所生理过程合成ATP消耗ATP细胞内常