生物人教版（2019）必修1 5.2细胞的能量“货币”ATP（共24张ppt1个视频）

(共24张PPT)
细胞的能量“货币”ATP
萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
资料1：
荧光素发光原理：
在细胞内哪些物质比较有可能为萤火虫尾部细胞的发光提供能量？
葡萄糖
脂 肪
谁为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量呢？
荧光消失
暗处
A
B
C
２ｍｌ蒸馏水
有荧光
出现
无荧光
出现
直接能源物质
15min
暗处
D
２ｍｌ葡萄糖溶液
无荧光
出现
无荧光
出现
２ｍｌ脂肪溶液
２ｍｌATP溶液
四支试管中分别放入等量的发光器粉末和生理盐水
萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。
资料2：
为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接供能？
结构
一、ATP的结构
1.ATP元素组成及中文名称是？
2.ATP的结构简式是？
3.ATP的能量储存在哪？
4.为什么ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？
~
~
①ATP的中文名称叫什么？组成元素有哪些？
1. ATP的中文名称：
C、H、O、N、P
2. ATP的组成元素:
腺 苷 三 磷 酸
ATP（腺苷三磷酸）
~
~
腺苷A
②ATP的结构简式如何书写？各符号分别代表什么含义？
核糖
P
P
P
~
~
腺苷
3. ATP的结构简式:
A—P～P～P
A :
P :
～:
—:
腺苷
磷酸基团
普通的化学键
特殊的化学键
磷酸基团
特殊化学键，具有较高的转移势能
腺嘌呤
③为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？ATP是如何实现能量转移的？
核糖
P
P
P
~
~
ATP水解时，脱离下来的 挟带能量与其他分子结合，从而实现能量的转移，ATP水解就是 的过程，1molATP水解时释放30.54kJ能量。
ATP中两个相邻的磷酸基团带有 而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团有较高的 。
负电荷
转移势能
释放能量
磷酸基团
腺嘌呤
④腺苷连接两个磷酸基团后的名称叫什么？若连接一个磷酸基团后的名称又叫什么？它是哪种物质的基本单位？
核糖
P
P
P
~
~
腺苷一磷酸(AMP)
腺苷二磷酸 (ADP)
RNA的组成单位之一
腺苷三磷酸 (ATP)
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
1)①②③④中的A依次代表的物质是______________
。
2)ATP脱掉两个磷酸基团后就是 中的A。
腺苷、腺嘌呤、
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸
④
萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。
资料2：
为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接功能？
ATP是一种高能磷酸化合物
萤火虫体内微量的ATP如何满足萤火虫整晚发光的需要？
【思考】ATP在细胞中的含量很少，但是消耗量却很大，如何解决这一矛盾呢？
人体每天所消耗的能量需要水解100～150mol的ATP(相当于50～75Kg)；在剧烈运动的情况下，ATP的消耗约达0.5 kg/min；而人体中ATP的总量只有大约2mg,剧烈运动时只能维持3S左右
资料3：
研究人员把少量末端用放射性磷ATP（32P标记）加入酵母提取液中，在几分钟时间内，大约一半的32P放射活性出现在Pi（磷酸）中
资料4：
ATP主要水解最外侧的特殊化学键
A–P～P～P
A–P～P～32P
发生了什么？
32P
研究人员用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团却已带有放射性标记。这一事实证明了什么？
资料5：
A–P～P
32P
～
P
～
ADP可以合成ATP
安静状态时
剧烈运动时
二、ATP与ADP的相互转化
能量
能量
能量
能量
细胞单位时间内需要的能量多少是由ATP和ADP相互转化速度快慢决定的，ATP的含量处于动态平衡
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
ATP水解酶
ATP合成酶
能量
Pi
ATP ADP+ Pi+能量
水解酶
合成酶
能量从哪里来？
二、ATP与ADP的相互转化
能量的去向？
二、ATP与ADP的相互转化
绿色植物
光合作用
呼吸作用
人、动物、真菌、大多数细菌
呼吸作用
A-P~P
(ADP)
能量
ATP合成酶
Pi
A-P~P~P
(ATP)
5.细胞内的吸能反应(化学能）
如：葡萄糖+果糖 蔗糖
ATP
1.生物发电、发光
3.大脑的思考:电能
2.肌肉收缩
(机械能）
4.细胞的主动运输（渗透能）
三、ATP的利用
ATP如何为生命活动提供能量？
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
Pi
ATP水解酶
能量
转运活动（主动运输）
ATP如何为生命活动提供能量？
Ca2+与载体蛋白结合
载体蛋白的酶活性被激活
催化ATP水解
Pi挟能量与载体蛋白结合导致其磷酸化
载体蛋白空间结构改变
Ca2+释放到膜外
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
Pi
ATP水解酶
能量
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
能量
Pi
用于各项生命活动
光合作用呼吸作用
不是可逆反应：“物质可逆，能量不可逆”
(1)所需的酶种类不同；(2)能量的来源和去向不同；
ATP
合成酶
ATP
水解酶
ATP ADP+ Pi+能量
水解酶
合成酶
呼吸
作用
光合
作用
放
能
反
应
吸
能
反
应
ATP
ADP
ATP
水解酶
ATP
合成酶
Pi
能量
能量
Pi
(1)吸能反应总是与 相联系，由ATP提供能量；
放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。能量通过ATP在吸能与放能之间进行流通
ATP的水解
ATP的合成
四、吸能反应与放能反应
糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。
ATP储存的能量相对较少，但能被直接利用。
细胞呼吸、光合作用
氧化分解释放能量
ATP是细胞的能量“货币”
萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。
资料1：
为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接功能？
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP是细胞内流通的能量“货币”