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1、第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1 1节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP脂脂蛋白质蛋白质直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉一、化学能是细胞中最主要的能量形式。肌肉收缩肌肉收缩神经传导神经传导物质合成物质合成物质转运物质转运动物、人动物、人有机物中有机物中化学能化学能植物有机物植物有机物中化学能中化学能吸能吸能（光）（光）HH2 2O OCOCO2 2ATPATPHH2 2O OCOCO2 2ATPATP植物生命活动植物生命活动ATPATP放能放能放能放能发光、放电发光、放电ATPATP是细胞中的能量通货。是细胞中的能量通货。吸能反应和放能反应的纽带。吸能
2、反应和放能反应的纽带。？生花生仁热值生花生仁热值 12.47KJ/g生花生仁生花生仁m（g）水温水温t（）水水（ml）热能热能利用率利用率0.9445082.3%3.2562.5 5032.4%有机物燃烧放热 Antoine Lavoisie(17431794)在几个世纪前就指出： 一般来说，动物体内有一个“燃烧”过程，体内的燃烧就是一种缓慢的对碳和氢的燃烧作用，这完全类似于一盏油灯或蜡烛中发生的故事。从这个角度看，呼吸着的动物是真正的可燃体，它们燃烧并消耗自己。肌肉收缩的能量来源取离体蛙腓肠肌,放在滴有0.65/dL氯化钠溶液的载玻片上,并且使肌肉呈直线状， 测量并记录肌肉的长度。 间歇电刺
3、激肌肉，直到肌肉疲劳不能收缩为止。向刚丧失收缩功能的离体肌肉滴一滴1.2g/dL的葡萄糖溶液，电刺激肌肉，测量并记录其长度肌肉不收缩肌肉不收缩用吸水纸吸去离体肌肉上的葡萄糖溶液。向离体肌肉上滴一滴ATP溶液，电刺激肌肉，测量并记录其长度肌肉收缩肌肉收缩萤火虫萤火虫1010用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下, ,干干燥后研磨成粉末燥后研磨成粉末, ,取三等份分别装入三支取三等份分别装入三支试管试管, ,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合, ,置于暗处置于暗处, ,可见试管内有淡黄色荧光出现可见试管内有淡黄色荧光出现, ,约过约过1515分钟荧光消失，然后分钟荧
4、光消失，然后A AB BC CATPATP制剂制剂2ml2ml0.1%0.1%葡萄糖葡萄糖2ml2ml蒸馏水蒸馏水2ml2ml结论：结论：ATPATP是直接能源物质是直接能源物质如果不把尾部研磨成粉末，而是如果不把尾部研磨成粉末，而是完整的结构完整的结构，继，继续刚才的实验，结果发现加续刚才的实验，结果发现加葡萄糖液体的试管也葡萄糖液体的试管也有荧光产生！有荧光产生！请推测可能是什么原因？请推测可能是什么原因？答案：答案：葡萄糖被吸收进发光细胞，在细胞内通过葡萄糖被吸收进发光细胞，在细胞内通过转化产生转化产生ATP，ATP供能产生荧光。供能产生荧光。荧光素荧光素ATPATP、荧光素酶、荧光素酶
5、、O O2 2氧合荧光素氧合荧光素荧光荧光荧光蛋白的应用反应放出反应放出的能量的能量反应物化反应物化学能水平学能水平生成物化生成物化学能水平学能水平起动反应需起动反应需要的能量要的能量反应进程反应进程化学能化学能反应物反应物+ +生成物生成物？二、吸能反应和放能反应生成生成物储物储存的存的能量能量起动起动反应反应需要需要的能的能量量生成物化生成物化学能水平学能水平反应物化反应物化学能水平学能水平反应进程反应进程化学能化学能反应物反应物生成物生成物+ +？ ATP分子的结构及特点分子的结构及特点(Adenosine triphosphate)三、ATP的结构和功能腺苷腺苷(A)结构简式：结构简式
6、：APPP高能磷酸键高能磷酸键腺苷一磷酸腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸腺苷三磷酸(ATP)ATP是高能磷酸化合物一般将水解时释放一般将水解时释放5000卡卡(20.92千焦千焦)以上自由以上自由能的化合物称为高能化合物。能的化合物称为高能化合物。1molATP水解时断开水解时断开1mol高能磷酸键能放出高能磷酸键能放出能量高达能量高达30.54KJ，形成，形成1molADP和和1mol磷磷酸。酸。资料资料: :氰化钾是阻止人体内新的氰化钾是阻止人体内新的ATPATP合成的毒药，人中毒合成的毒药，人中毒后在后在3 36 6分钟内就会死亡。分钟内就会死亡。一个成人一天
7、在静止状态下所消耗的一个成人一天在静止状态下所消耗的ATPATP为为48kg48kg，在紧张活动的情况下，在紧张活动的情况下，ATPATP的消耗可达的消耗可达0.5kg/min0.5kg/min。人体中人体中ATPATP的总量只有大约的总量只有大约0.10.1摩尔摩尔。人体细胞每。人体细胞每天的能量需要水解天的能量需要水解200-300200-300摩尔的摩尔的ATPATP，这意味着，这意味着每个每个ATPATP分子每天要被分子每天要被重复利用重复利用2000-30002000-3000次。次。量少，合成迅速等量少，合成迅速等从这则资料中，你能得出生物体内的从这则资料中，你能得出生物体内的AT
8、PATP有什有什么特点？么特点？（二）（二）ATPATP和和ADPADP的相互转化的相互转化 ATPADP + Pi能量能量吸能反应吸能反应能源物质能源物质放能反应放能反应生命活动生命活动（细胞呼吸）（细胞呼吸）光能转化光能转化（光合作用）（光合作用） 适用症：适用症： 用于进行性肌肉萎缩、脑出血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后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗线粒体病是指线粒体发生病变线粒体病是指线粒体发生病变, , 线粒体不能充分利用线粒体不能充分利用反应物导致反应物导致 (ATP)生成不足，所以能量供应不足的疾生成不足，所以能量供应不足的疾病。病。肌萎缩侧索硬
9、化症(又称鲁盖瑞氏症)是一种运动神经系统的退化性疾病，其主要临床表现是肌肉逐渐肌肉逐渐萎缩无力，患者最后萎缩无力，患者最后会因呼吸衰竭而死亡。会因呼吸衰竭而死亡。天才物理学家霍金所患的就是该病。 能量物质能量物质知识迁移：知识迁移：5 海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收细胞，能不断吸收K+，科学家做过实验：用一种，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。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：的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：（1）注入的这种物质是）注入的这种物质是，其结构简式可表示，其结构简式可表示为为 。各部分分别代表什么？。各部分分别代表什么？（2）神经细胞吸收的方式是）神经细胞吸收的方式是 ，此物质的，此物质的吸收除需要注入一种物质外，还需要吸收除需要注入一种物质外，还需要。ATPATPAPPPAPPP主动运输主动运输载体载体
