5.2细胞的能量“货币”ATP(共19张PPT)

(共19张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”ATP
第五章 细胞的能量供应和利用
“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想想夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。
讨论
1、萤火虫发光的生物学意义是什么？
相互传递信号，以便繁衍后代
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
萤火虫尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶
3、在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？
有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中存储的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
萤火虫发光需要细胞提供能量。同样，在细胞内，物质的主动运输需要能量，物质的合成需要能量，肌纤维的收缩也需要能量。这些能量从哪里来呢？我们知道，细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
一、ATP是一种高能磷酸化合物
A—P~P~P
ATP：
ATP是腺苷三磷酸（adenosine triphosphate）的英文缩写，A（adenosine）代表腺苷，P（phosphate）代表磷酸盐，~代表一种特殊的化学键。
腺嘌呤
磷酸基团
核糖
腺苷
特殊化学键
普通化学键
当ATP在酶的催化作用下水解时，脱下来的末端磷酸基团协能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ，而水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物，所以说ATP是一种高能磷酸化合物
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP（腺苷二磷酸），脱下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸（以Pi表示）。在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP
ATP
酶
酶
ADP +Pi
+能量
该反应是否为可逆反应？为什么？
反应过程中酶不同，能量来源和去路不同，反应场所不同，因此不是可逆反应
对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。据测算，一个人在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化成ADP，释放能量，供运动之需。生成的ADP又可在一定条件下转化成ATP。除病毒外，ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
那么，在ADP转化成ATP的过程中，所需的能量是从哪来的呢？
在线粒体、细胞质基质等场所通过呼吸作用分解糖类等有机物，释放其中的能量，用于生成ATP。
动力工厂-----线粒体
能量转换站-----叶绿体
绿色植物还通过叶绿体进行光合作用，吸收光能用于合成ATP 。
人、动物、真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量
绿色植物:呼吸作用和光合作用
人、动物、真菌等
绿色植物
能量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi
ATP
酶
生成的ATP可以用于那些生命活动呢？
三、ATP的利用
用于主动运输 （渗透能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
用于生物放电（电能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应（化学能）
用于生物发光（光能）
用于大脑思考（电能）
ATP直接供能的实例：
电能：用于大脑思考、神经传导、生物发电
化学能：用于细胞内各种吸能反映（如物质合成）
机械能：肌肉收缩、精子尾的摆动
光能：生物发光
渗透能：主动运输
热能：用于动物体温提升和维持
ATP为主动运输功供能的过程
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞电是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。
细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。吸能反应是需要吸收能量的，如蛋白质的合成等；放能反应是释放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应真接供能。
萤火虫发光原理
ATP供能
荧光素酶
＋氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化
荧光素
发出
课后总结
ATP
全称：腺苷三磷酸
结构简式： A-P～P～P
形成途径：
与ADP相互转化：
利用：各种形式的能量
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶
酶