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1、第2 2 讲 “”细胞的能量 通货ATPATP 引言：细胞内的许多化学反应，仅有酶的催化还是不能进行，某些反应物分子必须吸收 能 量才能被活化。 葡萄糖能够直接为细胞供能吗？ 实验1 取一个新鲜的骨骼肌标本，施加适宜电刺激，直至骨骼肌不再收缩；然后滴加 适 量的葡萄糖溶液，再施加适宜电刺激，结果肌肉不收缩。 实验2 另取一同样的骨骼肌标本，施加适宜电刺激，直至骨骼肌不再收缩；然后滴加 适 量的ATP溶液，再施加适宜电刺激，结果肌肉收缩。 思考1：以上实验说明了什么？ ATPATP为什么能直接为细胞供能? ? 思考2：ATP 的结构是怎样使其成为优秀的供能分子的？ 思考3： ATP 怎样为细胞直
2、接提供能量？ ATPATP中贮存的能量是从哪里来? ? 思考4：ATP 在细胞中的产生部位有哪些？哪些生命活动需消耗ATP？ 细胞如何解决ATPATP 存量有限和消耗量大的矛盾？ 1 细胞的能量供应和利用以ATP与ADP 的相互转化为纽带示意图 2 思考5：细胞通过 等分子将ATP 合成与 “”“（填 吸能 或 放能”） 反应、ATP分解反应与 “”“反应相偶联（填 吸能 或 放能”）。 例1.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是( ) A. 脂肪 B. 钙离子 C. 糖 D. ATP 例2.关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP 的描述，正确的是（ ） A.无氧条件下，光合作用是细胞A
3、TP 的唯一来源 B.有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP C.线粒 体和叶绿体合成ATP 都依赖氧 D.细胞质中消耗的ATP 均来源于线粒体和叶绿体 例3.下面关于ATP 的叙述，错误的是（ ） A细胞质和细胞核中都有ATP的分布 BATP合成所需的能量由磷酸提供 CATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D正常细胞中ATP与ADP 的比值在一定范围内变化 例4.下列有关ATP的叙述，正确的是( ) 人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成 ATP 的量与安静时相等 若 + + 细胞内Na 浓度偏高，为维持Na 浓度的稳定，细胞消耗ATP 的量增加 人在寒冷时， 肾上
4、腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP 的量增加 人在饥饿时，细胞中 ATP 与ADP 的含量难以达到动态平衡 A. B. C. D. 例5.下列与神经细胞有关的叙述，的是( ) AATP 能在神经元线粒体的内膜上产生 B神经递质在突触间隙中的移动消耗 ATP C突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗 ATP D神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗 ATP 32 例6.在有关DNA分子的研究中，常用 P来标记DNA分子，用 、 表示ATP或dATP（d 表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（APPP 或 dAPPP）。回答 下列问题： （1）某种酶可以催化 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA末端上，同
5、时产生 ADP。若要用 32 32 该酶把 P 标记到DNA 末端上那么带有 P 的磷酸基团应在ATP 的 （填“”“、” 或 “”）位上。 32 32 （2）若用带有 P 的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将 P标记到新合成的DNA 分子上， 则 32 带有 P的磷酸基团应在dATP 的 “（填 ”“、 ”“或 ”）位上。 3 第2 2 讲 “细胞的能量 通货”ATPATP 思考1：以上实验说明了什么？ 答：实验说明葡萄糖不能够直接为细胞供能，而ATP 有可能。 思考2： ATP 的结构是怎样使其成为优秀的供能分子的？ 4 答：ATP 中的2个高能磷酸键，贮存大量的能量，可以被细胞直接
6、利用。 思 考3：ATP 怎样为细胞直接提供能量？ 答：ATP 中远离A的那个高能磷酸基团容易水解，从而为细胞的生活直接提供能量。 思考 4：ATP 在细胞中的产生部位有哪些？哪些生命活动需消耗ATP？ 答：ATP 在细胞中的产生部位有细胞质基质、线粒体。主动运输、肌细胞收缩、大 脑思 考和大分子合成等生命活动都需消耗 ATP。 思考5：酶 放能 吸能 例1. D。 例2. B。无氧条件下，呼吸作用也是细胞ATP 的来源。有氧条件下，线 粒体和细胞质基质通过 呼吸作用产生ATP，叶绿体通过光合作用产生ATP。线粒体合成 ATP 依赖氧，叶绿体合成ATP 不依赖氧。细胞质中消耗的ATP 也可能来
7、源于细胞质基质。 例3. B。细胞质和细胞核中的活动都需要消耗ATP,因此都有ATP 的分布。 磷酸不能提供ATP 合成 所需的能量，ATP 合成所需的能量由光或者细胞内的糖类等有机 物分解时提供。ATP 可以水 解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸。正常细胞中ATP 与 ADP 通过相互转化保持动态 平衡，所以其比值在一定范围内变化。 例4.B。人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞将会进行部分无氧呼吸以弥 补能量供应不足，这样 + 就会导致每摩尔葡萄糖生成ATP 的量比安静时少。为维持细胞内 Na 浓度偏高的状况，细胞 + 需消耗ATP 以对抗Na 向外扩散的趋势。肾上腺素和甲状腺激 素均有提高细胞代谢速率，增 加细胞产热的效应。人在饥饿时，细胞中ATP 与ADP 的含 量应该在比常态低的水平保持动 态平衡。 例5.B。神经递质在突触间隙中的移动是一个扩散过程，不消耗ATP。神经细胞兴奋后恢复为静息 状态，需要通过钠钾泵逆浓度梯度转运钠离子和钾离子，重 建静息膜电位，消耗ATP。 例6.（1）（2）