2021-2022学年高一上学期生物浙科版必修一3.1 ATP是细胞内的“能量通货课件(21张PPT）

(共21张PPT)
第一节 ATP是细胞中的能量通货
夏季晴朗的夜晚，我们在野外可以看到一闪一闪的亮光，这是萤火虫在飞舞时发出的光，称为荧光。萤火虫的荧光是怎样形成的？
思考：参与发光的ATP是什么物质？
萤火虫的腹部后端具有发光细胞，细胞内含有一种称为荧光素的发光物质。研究萤火虫发光原理时发现，荧光素在接受ATP中的能量时可以被激活，与氧发生化学反应形成氧化荧光素，而荧光则是这些化学反应的副产物。
研究发现，能使荧光素激活的物质称为腺苷三磷酸（ATP）。从能量的形式分析，荧光是光能的形式，ATP这种化学物质中的能量是化学能，荧光虫发光是由一个化学能转化为光能的过程。
糖类是生命活动的主要能源物质，油脂也可以为生命活动提供能量。
那么，ATP在细胞中的作用是否与糖类、油脂相同呢？
实验一：用小刀将十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，加水，
有荧光出现。
A
B
15min
荧光消失
无荧光出现
暗处
有荧光
出现
2ml葡萄糖溶液
2mlATP溶液
葡萄糖不能为荧光素提供能量，而ATP可以为荧光素提供能量，ATP是直接能源物质
葡萄糖不能直接被肌肉利用，而ATP可以，ATP是直接能源物质。
实验二：
有学者利用刚刚失去收缩功能的离体肌肉进行实验:
①在肌肉上滴加葡萄糖溶液后观察肌肉反应，肌肉没有收缩;
②然后，在同一块肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生了明显的收缩。
这个实验说明什么？
ATP的结构式
H—N—H
C N
N C
C—H
C C H O O O
H N N O H C O P O ～P O ～P O-
C H H C O- O- O-
H C C H
OH OH
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
三个磷酸基团
腺苷三磷酸
adenosine triphosphate
（ATP）
一、ATP是细胞生命活动中的直接能源
1.元素组成：
C、H、O、N、P
2.化学组成：
1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团
腺苷(A)
3.ATP中：A指腺苷，T指三个，P指磷酸基团
一、ATP是细胞生命活动中的直接能源
4.ATP的结构简式
P
～
～
A
P
P
“—” ——
“～” ——
“普通磷酸键”
“高能磷酸键”
（易水解、易形成、高能量）
远离腺苷的高能磷酸键更容易水解
水解一个高能磷酸键形成ADP，
水解两个高能磷酸键形成AMP（即腺嘌呤核糖核苷酸）
ATP的水解：
H2O
能量的来源：
能量的去向：
反应场所：
远离腺苷的高能磷酸键水解
用于需能的各项生命活动
任何活细胞内需要能量的结构
二、细胞内ATP和ADP保持动态平衡
ATP广泛分布在细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中，但含量很低。ATP怎样保证细胞各种活动的需要呢？
磷酸基团和磷酸分子的区别
ATP的合成:
H2O
能量的来源：
能量的去向：
反应场所：
呼吸作用分解有机物释放的化学能
光合作用中吸收的光能
储存于高能磷酸键
细胞溶胶、线粒体、叶绿体
ATP—ADP循环图示
ATP
水解
ATP水解所产生的能量用于吸能反应
ATP-ADP循环：通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应。
ADP
脱水
合成
ATP合成的能量来自放能反应
+Pi
肌肉做功过程中涉及到的几个反应
肌肉吸能
ATP水解放能
肌肉做功放能
ATP合成 ATP分解
场所 细胞内所有需要_____的结构
酶
“能量来源” 呼吸作用分解有机物释放的________和光合作用中吸收的______ 储存在ATP_______________
______________中的化学能
“能量去路”
细胞溶胶、线粒体、叶绿体
ATP合成酶
ATP水解酶
化学能
光能
远离腺苷的
能量
高能磷酸键
ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi
+ 能量
不是
用于需能的各项生命活动
储存于高能磷酸键
物质可逆，能量不可逆！
1. 肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。
2. 一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
资料：
思考:通过以上资料，你能得到什么信息？
①细胞中ATP含量很少
②ATP产生速度很快
作为细胞中普遍存在的能量载体，在细胞内能量转换和利用中起着关键作用，ATP所含能量不多，像小额钞票一样，便于流通使用，所以被称为“能量通货”。
生物体中与能量有关的物质
①直接能源物质---ATP
②主要能源物质---糖类
③主要贮能物质---油脂
④植物特有的贮能物质---淀粉
⑤动物特有的贮能物质---糖原
⑥最终能量来源---太阳能
1.如图表示ATP与ADP之间的转化图,可以确定 (　　)
A.A为ADP，B为ATP
B.能量1和能量2来源相同
C.酶1和酶2是同一种酶
D.X1和X2是同一种物质
ATP
ADP
D
2.ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）
A.很多，很快 B.很少，很慢
C.很多，很慢 D.很少，很快
D
3.ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A．ATP在细胞内数量很多
B．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
C．ATP中的高能磷酸键很稳定
D．ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物
B
4.ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是( )
A.ATP中的A由腺嘌呤和核糖组成
B.ATP中含有3个高能磷酸键
C.ATP水解所释放的能量可用于肌肉收缩
D.ATP在细胞中易于再生，是细胞中普遍使用的能量载体
B