【人教版必修一】高中生物《52 细胞的能量“通货”—ATP》课件(6份)

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名称 【人教版必修一】高中生物《52 细胞的能量“通货”—ATP》课件(6份)
格式 zip
文件大小 8.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2013-12-23 08:06:17

文档简介

课件31张PPT。第2节 细胞的能量通货-ATP 相传,我国晋朝时有个青年叫车胤,他酷爱学习,但由于家贫买不起蜡烛,不能读书,于是就捉了很多萤火虫,装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习,后来成为一位有大学问的人。 电灯和萤火虫都可以发出光亮。那么,这两种发光原理是什么??萤火虫的发光原理能量荧光素酶+氧气荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出 萤火虫发光需要 糖类脂肪这些物质能为萤火虫发光直接供能吗??用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失,然后……实验探究15min荧光消失暗处有荧光
出现无荧光
出现无荧光
出现无荧光
出现ATP直接能源物质第二节 细胞中的能量“通货”——ATP
【批准文号】国药准字H45021189
【是否为处方药】本品为非处方药
【口服外用】口服
【药品名称】
通用名:三磷酸腺苷二钠片
英文名:Disodium Adenosine Triphosphate Tablets
汉语拼音:Sanlinsuanxiangan’erna Pian
本品主要成份为腺嘌呤核苷三磷酸二钠三水物。
【性 状】本品为肠溶片,除去包衣后显白色。
【适 应 症】用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。
【用法用量】口服。一次1-2片,一日3次,用量可根据年龄及症状酌情增减。
【不良反应】尚未见有关不良反应报道。
【禁忌】对本品过敏者禁用。
【注意事项】
1、脑出血初期患者禁用。
2、当药品性状发生改变时禁止使用。
【孕期及哺乳期妇女用药】尚不明确。
【药物相互作用】尚不明确。
【贮 藏】密封,者凉暗干燥处保存。
【包 装】每盒12片或24片,铝塑包装。
【有 效 期】暂定1.5年。 ?2.ATP的结构简式为?3. ATP简式中A、P、~分别代表什么?1.ATP的中文名称?一.ATP的结构A–P~P~P A:腺苷P:磷酸基团~:高能磷酸键2.简式:=腺嘌呤+核糖(3个)(2个)—:普通磷酸键(1个)1.ATP的结构式可以简写为( )BA、A—P—P~P B、A—P~P~P
C、A~P~P—P D、A~P~P~P练习一2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 C 一般将水解时,能够释放20.92kJ/mol能量的化合物都叫做高能化合物.
ATP在水解时释放的能量是30.54kJ/mol(千焦每摩尔) ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。 资 料一.ATP的结构A–P~P~P A:腺苷P:磷酸基团~:高能磷酸键2.简式:=腺嘌呤+核糖(3个)(2个)30.54KJ/mol—:普通磷酸键(1个)3.是一种高能磷酸化合物1.中文名称:三磷酸腺苷A-P~P~P水解酶 A-P~P+Pi+ADP ATP
1、ATP作为高能磷酸化合物,在供能时,如何释放能量??2、ATP供能过程中,可形成哪些产物?为各项生命活动提供能量 1、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。
2、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。 资料:通过以上资料,你能得到什么信息?讨论 ATP合成酶ATP水解酶 二、ATP与ADP可以相互转化ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物、人、等绿色植物能 量呼


用呼


用光


用ADP +Pi+ATP 合成酶糖类、脂肪等有机物氧化分解 ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应?讨论ATP ADP+Pi + 能量 合成酶水解酶ATPADPPi能量能量Pi合成酶水解酶ATP与ADP相互转化示意图ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?物质是可逆的,能量是不可逆的3. ATP转化为 ADP 可表示如下:式中X代表( )
A、H2O B、[H] C、P D、Pi练一练DA4. 对于反应式:
ATP ADP+Pi+能量,以下提法正确的是( )
A、物质是可逆的,能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆 的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的,能量是可逆的ATP的生理功能:生物体各项生命活动的直接能源物质ATP相当于细胞内流通的“小额钞票”-日常生活的零用钱,糖类、脂肪等相当于细胞内的“存折”。
ATP是细胞内流通的能量“通货”ATP哪些生命活动由 直接供能? 讨论用于主动运输 (渗透能)ATP用于各种运动,如肌细胞收缩(机械能)用于生物放电(电能)用于生物发光(光能) 用于大脑思考(电能)ATP机械能(如肌细胞收缩)渗透能(如主动运输)电能(如电鳗放电、大脑思考)光能(如萤火虫发光)转

为化学能(如蛋白质合成)1.ATP的结构简式本节小结 A—P ~ P ~ P2.ATP和ADP相互转换ATP ADP+Pi + 能量 ATP合成酶ATP水解酶3.ATP的利用细胞的能量“通货”小结能源物质:
主要能源物质:
储能物质:
主要储能物质:
直接能源物质:
最终能源物质:糖类、脂肪、蛋白质、ATP糖类脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)脂肪ATP(三磷酸腺苷)太阳能1、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
2、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A.ATP在细胞中数量非常多
B、ATP中的高能磷酸键很稳定
C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定
D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物DC知识迁移:   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K+,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。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:
(1)注入的这种物质是 ,其结构简式可表示为       。
(2)神经细胞吸收的方式是 ,此物质的吸收除需要注入一种物质外,还需要    。ATPA—P~P~P主动运输载体课件30张PPT。 秋夕 杜牧
银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。
第二节细胞的能量“通货”
— ATPABCBAC合作探究 将萤火虫的发光器切下,干燥后研成粉末;平均加入到A、B、C三个试管中,再加入等量的水。结论:ATP是生命活动的直接能源物质。一、ATP的化学组成和特点
结构简式:A 腺苷(腺嘌呤+核糖) P 磷酸基团:高能磷酸键键能:30.54KJ/molA-P ~ P ~ P名称:三磷酸腺苷T 三个ATP分子的结构 1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次( )
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 C迁移训练2、ATP中大量化学能储存在( )
A、腺苷内 B.磷酸基团内 C.腺苷与磷酸基团连接键内 D.高能磷酸键内 D迁移训练小资料
一般地说,ATP在细胞内形成后不到1min的时间就要发生转化。例如,一个成年人在静止的状态下,24小时内竟有40Kg的ATP发生转化。在剧烈运动下,每分钟约0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。ATP在细胞中含量很少。
ATP在分解的同时,不断地合成。探究二、
ATP与ADP的相互转化
ATP如何才能为生命活动提供能量?A-P ~ P + PiA-P ~ P ~ P远离A的高能磷酸键断裂,释放能量。注: A ﹣ P ~P
名称 二磷酸腺苷
D 两个
Pi 磷酸ATP与ADP可以相互转化ATPADP能量PiPi能量(进行生命活动) ATP ADP+Pi+能量ATP水解酶 ADP合成酶ATP水解酶 ADP合成酶ATP与ADP可以相互转化 ADP转化成ATP时所需的能量从哪来?光


用ADP +PiATP 酶呼


用动物真菌等呼


用绿色植物能 量ADP转化成ATP的能量来源3、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表( )
A、H2O B、[H] C、P D、PiD4、关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述,不正确的是( )
A、上述反应存在着能量的释放和贮存
B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来自呼吸作用
C、这一反应无休止地在活细胞内进行
D、这一过程保证了生命活动的顺利进行迁移训练B三、ATP的利用
——细胞内的能量“通货”大脑思考(电能)生物发电发光(电能)主动运输(渗透能)
ATP的利用
体温恒定(热能)运动(机械能)归纳总结:1.ATP的结构简式A—P~P~P2.ATP和ADP相互转换ATPATP水解酶ATP合成酶 ADP+Pi + 能量 3.ATP的利用细胞的能量“通货”ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能有关能源物质的回顾与小结:夯实基础1、ADP转化为ATP需要
A、 Pi、酶、腺苷和能量
B、 Pi、能量
C、 能量、腺苷和酶
D、 Pi、能量和酶

2、动物体内ATP水解,所释放的能量不可能用于
A、肌肉收缩
B、氧气进入组织细胞
C、大脑思考
D、K+进入体细胞夯实基础一、细胞呼吸—有氧呼吸过程2.无氧呼吸过程
(1)第一阶段与有氧呼吸完全相同。
(2)第二阶段是第一阶段产生的[H]将丙酮酸
还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。不同生物
无氧呼吸的产物不同,是由于催化反应的酶不
同。 ⑵无氧呼吸反应场所:细胞质基质⑶、总反应式C6H12O62C2H5OH﹢2CO2﹢能量(高等植物细胞、酵母菌缺氧时)2C3H6O3﹢能量(乳酸菌、动物和人、马铃薯块茎、玉米的胚等缺氧时)⑷、无氧呼吸的过程:两个阶段第一阶段:C6H12O6酶2CH3COCOOH﹢能量酶第二阶段:2CH3COCOOH酶2C2H5OH﹢2CO2﹢能量2C3H6O3﹢能量⑸、能量的去向1mo1葡萄糖酶61.08kJATP其余以热能形式散失能量利用率:61.08÷196.65×100%≈31% (无氧)1161÷2870×100%≈40.5%(有氧)3.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验
1.本实验的鉴定试剂及现象
2.实验过程
(1)配制酵母菌培养液。
(2)检测CO2的产生,装置如图所示:
(3)检测酒精的产生:
自A、B中各取2 mL滤液分别注入编号为1、2的
两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1g重铬酸
钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。3.实验现象
(1)甲、乙两装置中石灰水都变混浊,且甲中
混浊程度高且快。
(2)2号试管中溶液由橙色变成灰绿色,1号试
管不变色。
4.实验结论
即酵母菌的呼吸类型既可以进行有氧呼吸又可
以进行无氧呼吸——兼性厌氧型。 ①检验酒精的化学反应在实践上用
途:检测司机是否酒后驾车。
②培养液中葡萄糖的作用:保证酵母菌的正常
生活。
③上图甲装置中第一瓶加NaOH是为了吸收空气
中CO2,排除干扰;乙装置B瓶先密封一段时间再
连通澄清石灰水的锥形瓶,目的是先消耗掉B瓶内
空气,确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。
④该实验是对比实验不是对照实验,因为有氧
和无氧条件下的实验都是实验组。提醒构建知识网络
课件33张PPT。必修一 5.2 细胞的能量通货——ATP 在日常生活中,我们都不断从外界获取食物,为我们生命活动提供能量! 关于细胞的日常生活,我们学习过哪些细胞活动也需要消耗能量的呢?
--主动运输第2节
细胞的能量“通货”-ATP在生命系统中:主要的能源物质:主要的储能物质:糖类脂肪 细胞中的糖类、脂肪和蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能,如何利用呢?
“不动产”打比方:糖类活期存款脂肪定期存款蛋白质提现ATPATP 结构,使用方法,功能一、ATP结构ATP = 三磷酸腺苷= 三磷酸 + 腺苷= 三磷酸
+ 腺嘌呤 + 核糖结构示意图回顾:腺嘌呤核糖核苷酸核糖腺嘌呤P腺嘌呤核糖核苷酸
可称为——一磷酸腺苷腺苷二磷酸腺苷?核糖AP~P三磷酸腺苷?核糖AP~P~P~高能磷酸键一份子ATP(三磷酸腺苷)有多少个高能磷酸键?小试牛刀1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是( )。
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 2、如果一个ATP脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为( )
A、腺嘌呤核苷酸 B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸 D、 鸟嘧啶核苷酸 小试牛刀3、A-P~P~P 结构中的A代表( )
结构中的A代表( ) 腺苷(腺嘌呤+ 核糖)腺嘌呤
A— P ~ P ~ P腺苷磷酸基团 高能
磷酸键水解释放能量>20.92KJ/mol,称为高能磷酸化合物。30.54KJ/mol远离A的高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂,释放出大量的能量ATP的结构简式: 一般磷酸键水解释放8-12KJ/molATP的水解过程A–P~P~PATP(水解)酶——为生命活动提供能量 —为生命活动提供能量二、ATP的水解ADPATP在细胞内的含量很少,但为什么我们的各项活动能时刻顺利地进行呢?ATP(水解)酶?ADP + Pi + 能量 ATPATP(水解)酶ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物、人、
真菌、多数细菌等绿色植物能 量呼


用呼


用光


用ADP +Pi+ATP ?糖类、脂肪等有机物氧化分解ATP ADP+Pi + 能量 ATP合成酶ATP水解酶此反应是可逆反应吗? 不是,由于反应条件不同 1.反应条件:酶不同水解酶合成酶2.能量的来源和用途不同ATP高能磷酸键水解用于各项生命活动植物——呼吸作用和光合作用
动物——主要来自呼吸作用形成ATP糖类
脂肪ADP + Pi能量ATP生命活动能量有机物分解释放能量(放能反应)ATP合成有机物分解与ATP关系生命活动需要能量 (需能反应)ATP水解用于大脑思考用于生物发电发光用于主动运输 ,细胞的生长分裂等ATP用于恒定体温三、ATP的利用(ATP的生理功能)用于各种运动,如肌细胞收缩1、肌肉收缩舒张、精子游动
2、神经冲动、电鳗
3、物质合成
4、萤火虫
5、维持体温
6、主动运输三、ATP的利用(ATP的生理功能)(机械能)(电能)(化学能)(光能)(热能)(渗透能)小试牛刀1、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动,都是肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的,此时能量利用的形式为
A、机械能 B、渗透能 C、化学能 D、电能*2、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP含 量增加(多选)
 A、小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+
 B、肾小管对葡萄糖的重吸收
 C、红细胞吸收葡萄糖
 D、甘油进入小肠绒毛上皮细胞ATP的医药用途ATP的结构简式本节小结 A—P ~ P ~ PATP和ADP相互转换ATP ADP+Pi + 能量 ATP合成酶ATP水解酶ATP的利用细胞的能量“通货”细胞的主要能源物质_____;主要的贮能物质_____糖类脂肪直接能源物质_____; 最终能源物质______ATP太阳能1、ATP的结构式可以简写为( )
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~PB2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( )
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D3、在剧烈运动时,人体骨骼肌所需要的能量直接来源于( )。
A.肌糖原 B.葡萄糖 C.ATP D、脂肪
4、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 C D请思考:
向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就能发生收缩。这个现象说明什么问题? ATP是生物体的直接能源物质,是细胞的能量“通货”。1、ATP作为生物体生命活动的______物质,其分子结构简式为___________,在2过程中是由于___________键水解断裂而释放出能量。
2、在绿色植物的根细胞内,与1相应的生理活动主要是在细胞内的___________中进行的。
3、1酶和2酶分别起什么作用?二者相同吗? 在活细胞中,如图循环过程永不停止地进行着,请运用所学知识,分析回答下面ATP与ADP循环中的有关问题:12直接能源A-P~P~P远离A的高能磷酸键线粒体1酶催化ATP水解,是水解酶;2酶催化ATP合成,是合成酶请拿出练习册课件16张PPT。第二节细胞的能量“通货”-ATP银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。
——杜牧萤火虫是生物体进行生命活动的主要能源物质。糖类是生物体内贮存能量的物质。脂肪ATP?用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失生物的生命活动ATP能量储 存 释放能量可以直接利用?能源物质2. 全称: 三磷酸腺苷ATP简式: A — P ~ P ~ P (~ 高能磷酸键)
A:腺苷 T:三个 P:磷酸3.高能磷酸化合物 高能化合物ATP: 水解时,能释放
30.54kJ/mol能量 。ADP简式: A — P ~ P (~ 高能磷酸键)资料分析:
一个成年人在安静的状态下,24h内
竟有40kg的ATP转化成ADP。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。
如果ATP分解转化成ADP放能,而ADP
不能生成ATP会有什么结果?说明什么? 三、ATP与ADP的相互转化:能量的储存能量的 释放2、ATP的含量处在动态平衡
之中,保证了稳定供能。二、ATP与ADP的相互转化:1、伴随能量的储存和释放 ATP 酶 ADP +Pi+能量(能量“通货”)酶四、比较:


有机物ATP— 是新陈代谢所需能量的 来源糖类是生命活动的主要 物质
脂肪是生物体的 物质 光能 —是生命活动的最终能量来源直接 能源储能1)课本练习题第1小题。( )
2)在剧烈运动时,人体骨骼肌所需要的能量直接来源于( )。
A.肌糖原 B.葡萄糖 C.ATP
3)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4、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动,都是肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的,此时能量利用的形式为(  )
  A、机械能   B、渗透能  
  C、化学能    D、电能*5、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP含量增加(     )
  A 小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+
 B 肾小管对葡萄糖的重吸收
 C 纺锤体牵引染色体向细胞两极移动
 D 甘油进入小肠绒毛上皮细胞AABC知识迁移: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K+,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。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:
(1)注入的这种物质是————,其结构简式可表示为—————— 。各部分分别代表什么?
(2)神经细胞吸收的方式是—————— ,此物质的吸收除需要注入一种物质外,还需要——————。ATPA—P~P~P主动运输载体有关能源物质的回顾与小结:太阳光能糖类
脂肪
ATP最终利用间接利用间接利用直接利用课件10张PPT。第2节 细胞的能量“通货”──ATP 细胞的能量“通货”──ATP
一、ATP的结构简式
二、ATP与ADP的相互转化
三、ATP形成途径
四、 ATP的利用一、ATP的结构简式l.ATP的结构简式
ATP是三磷酸腺苷的英文缩写符号,它普遍存在于各种活细胞中。
ATP的结构简式如下:A-P~P~P
式中A代表腺苷,P代表磷酸基,~代表一种特殊化学键,称为高能磷酸键。
2.ATP是高能磷酸化合物。
高能磷酸化合物是指水解1摩尔该物质能释放20.92千焦以上能量的化合物,而ATP水解时所释放能量高达30.54千焦/摩尔。
从上述分子结构可以看出,ATP分子中大量的化学能储存在高能磷酸键中,每1摩尔ATP中包含2摩尔高能磷酸键和1摩尔普通化学键。 ADP AMP腺嘌呤核糖核苷酸二、ATP与ADP的相互转化科学实践证明,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键,在一定性质的酶催化作用下很容易水解断裂,水解时伴有能量释放,该键也易于形成,当重新形成时又伴有能量储存。
ATP水解时,分子中远离A的那个高能磷酸键断裂,远离A的那个磷酸基团脱离,形成(Pi),同时储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来。三磷酸腺苷就转化成二磷酸腺苷即为ADP。
而在另一种酶的催化下,ADP可以接受能量,同时结合一个磷酸,从而又转化为三磷酸腺苷(ATP)。
三、ATP形成途径1、人和动物体细胞中ATP形成:
动物和人体内细胞中ATP合成所需能量只能来自细胞内呼吸作用分解有机物所释放出来的能量。
2、对于绿色植物来说,ADP转化成ATP能量有两个来源。
(1)来自绿色植物细胞呼吸作用分解有机物释放能量。
(2)除上述外,还可以来自绿色植物光合作用。 绿色植物其他高能磷酸化合物
在动物和人体细胞(特别是肌细胞)内,除了ATP外,其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸(可用C~P代表)。磷酸肌酸的结构式是:
?
当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时,在有关酶的催化作用下,磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP,从而生成ATP和肌酸(可用C代表);当ATP含量比较多时,在有关酶的催化作用下,ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸,使肌酸转变成磷酸肌酸。
对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸只是能量的一种储存形式,而不能直接被利用。由此可见,对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用,从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定,ATP系统的动态平衡得以维持。 四、 ATP的利用 ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下6种。
渗透能:细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的,物质跨膜移动所做的功消耗了能量,这些能量叫做渗透能,渗透能来自ATP。
机械能:细胞内各种结构的运动都是在做机械功,所消耗的就是机械能。例如,肌细胞的收缩,草履虫纤毛的摆动,精子鞭毛的摆动,有丝分裂期间染色体的运动,腺细胞对分泌物的分泌等,都是由ATP提供能量来完成的。 电能:大脑的思考──神经冲动在神经纤维上的传导,以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等,它们所做的电功消耗的就是电能。电能是由ATP提供的能量转化而成的。
化学能:细胞内物质的合成需要化学能,如小分子物质合成为大分子物质时,必须有直接或间接的能量供应。另外,细胞内物质在分解的开始阶段,也需要化学能来活化,成为能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。可以说在细胞内的物质代谢中,到处都需要由ATP转化而来的化学能做功。
光能:目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚,但是已经知道,生物体用于发光的能量直接来自ATP,如萤火虫的发光。
热能:有机物的氧化分解释放的能量,一部分用于生成ATP,大部分转化为热能通过各种途径向外界环境散发,其中一小部分热能作用于体温。通常情况下,热能的形成往往是细胞能量转化和传递过程中的副产品。此外,ATP释放的能量中,一部分能量也能用于动物的体温的提升和维持。
课件21张PPT。第五章第二节 细胞的能量“通货”——ATP生命系统必须依靠物质和能量来维持,能量的获取、储存、释放、利用和散失,发生在全部生命活动中。糖类、脂肪中的能量不能直接被生物体利用,它们只有随着有机物逐步氧化分解而释放出来,储存在ATP中,才能被生物体利用。ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。 生理功能ATP 三磷酸腺苷ATP腺苷三个磷酸基团(高能磷酸化合物)一:什么是ATP? ATP是一类高能磷酸化合物APPP 代表腺苷代表磷酸基团代表一种特殊的化学键,
叫做高能磷酸键通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物。ATP的结构简式APPP 代表腺苷代表磷酸基团代表一种特殊的化学键,
叫高能磷酸键1:ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。
2:1molATP中包含几mol高能磷酸键?
3:ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解,也就是高能磷酸键的断裂。在断裂的同时,储存在键中的大量能量释放出来。(2 mol) 二 : ATP与ADP的相互转化APPP水 解能 量ADPATP ATP分子中远离A的那个高能磷酸键,在一定的条件
下很容易水解, 也很容易重新形成。水解时伴随有能量
的释放,重新形成时伴随有能量的储存。ATP水解酶 放能合成酶 储能ADP + Pi + 能量ATP与ADP相互转化的关系式是否为可逆反应? ATP在细胞内的含量是很少的。但是,ATP在细胞
内的转化是十分迅速的。它在细胞内的含量总是处在动
态平衡之中,这对于构成生物体内部稳定的供能环境,
具有重要的意义。 ATP ADP酶酶能量PiPi能量ATP合成ATP水解 三:ATP在生物体内有一定的含量。ATP水解释放的能量可以供生物体生命活动的需要,ATP合成时需要的能量来自哪里呢?补充知识点动物和人体细胞中还有一种高能化合物。
当 ATP大量消耗而过分减少时,磷酸肌酸就可以释放出大量的能量,使ADP合成ATP 。磷酸肌酸(C P)化学能 ATP C P ATP 供能生物体的能源物质最根本的能源
主要的能源物质
主要的储能物质
直接能源物质
辅助能源物质太阳光能
糖类
脂肪
ATP
磷酸肌酸ATP的生理功能 ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源
ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有:
1.机械能
2.电 能
3.渗透能
4.光 能
5.热 能
四、ATP的利用归纳小结:一、ATP的结构和生理功能: 1、中文名称:三磷酸腺苷 2、英文缩写:ATP 3、结构简式:A—P~P~ P 4、性质:高能磷酸化合物 5、释 能:30.54kJ/mol 6、含量:含量少但ATP与ADP转化迅速并处于动态平衡 7、生理功能:新陈代谢(生命活动)的直接能源 二、ATP与ADP的相互转化(反应表达式):
ADP+Pi+能量 ATP酶 三、ATP的形成途径:
ADP+Pi+ ATP 酶动物和人绿色植物能 量呼吸作用呼吸作用光合作用四、ATP的利用:练习:1.生物体新陈代谢所需能量的直接来源是( )。A.葡萄糖 B.脂肪 C.ATP D.光能C2.ATP的结构简式为( )。 A.A-P-P-P; B.A-P-P~ P; C.A ~ P~ P~ P; D.A-P~ P ~ P;D3.在ATP分子中很容易断裂和重新形成的化学键是( )。A.靠近腺苷的高能磷酸键; B.远离腺苷的高能磷酸键;C.腺苷与相邻磷酸基间的键;D.以上三键都是B4.在人体细胞中,下列说法成立的是( )。 A.合成ATP的途径有光合作用和呼吸作用; B.ATP能在人体细胞中大量储存; C.ATP与ADP转化过程中,能量是不可逆的; D.ATP只能在线粒体中产生;C5.三个ATP含有( )个高能磷酸键。 A.9个; B.6个; C.5个; D.3个B6.根据ATP与ADP相互转化的示意图, 回答:(1)符号A表示( ); T表示( );~表示( ) (2)当反应从下向上进行时,能量 从哪里来?有什么用处? (3)当反应从上向下进行时,能量 从哪里来?有什么用处? 腺苷三高能磷酸键答:(2)来源有二:一是来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量;二是来自光能(光合作用)。用处:用于ATP的形成。 (3)来源:来自ATP的水解。用处:用于生物体各项生命活动。7.海洋里有一种软体动物枪乌贼,它有巨大的神经细胞,这种神经细胞能不断吸进K+,科学家做过实验:用一种有毒物质使神经细胞中毒,泵入K+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进K+的功能,一直到该物质消耗完。 请分析科学家注入了何种物质?理由是什么?答:注入的是:ATP理由是:神经细胞吸进K+的方式为主动运输,主动运输需要消耗ATP。再见 讨论:生物体内的能源及能源物质1、生物体内贮存能量的有机物有:糖类、脂肪、蛋白质2、细胞中重要的能源物质:葡萄糖3、植物细胞中重要的储存能量的物质:淀粉4、动物细胞中重要的储存能量的物质:糖元5、生物体内储存能量的物质:脂肪6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质:7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质:糖类ATP8、生物体进行各项生命活动的最终能源:光能知识拓展:讨论:ATP与ADP之间的相互转化是可逆反应吗?分
析:1、从反应条件看:ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性,因此反应条件不同。2、从能量来源看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能,用于生命活动;合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同。(能量不可逆,而物质可逆)3、从合成与分解场所看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体;ATP分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。不是可逆反应新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量转变的过程。即活细胞中全部有序的化学变化的总称。新陈代谢同化作用异化作用从外界摄取营养物质,合成自身的组成物质分解自身的组成物质,把代谢的最终产物排出体外生物的新陈代谢也就是生物体的自我更新的过程。