高中生物人教版必修一第五章 第2节 细胞的能量货币——ATP 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
第5章　细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量货币——ATP
萤火虫尾部的发光细胞内有相关的发光物质，在满足能量供应与酶催化的条件下，该物质发生转化进而发出荧光。
为细胞的生命活动直接提供能量的物质是？
脂肪
氨基酸
K+
葡萄糖
蛋白质
H2O
糖原
……
1934年, 罗曼在研究肌肉细胞的收缩机理时，发现了一种化合物。在肌肉细胞耗能的生理过程中总伴随该物质的分解放能。1935年, 罗曼确定了这种化合物的分子式为腺苷三磷酸（英文缩写为ATP）。
为萤火虫发光直接提供能量的物质是葡萄糖还是ATP？
【探究】
直接供能的物质是：葡萄糖？ATP？
切取萤火虫的发光细胞捣碎加入适量生理盐水，分装入3支试管中
A
B
C
D
适当时长
暗处
荧
光
消
失
２mL
脂肪溶液
２ mL
葡萄糖溶液
２ mL
蒸馏水
２ｍL
ATP溶液
暗处
观察
无荧光出现
无荧光出现
无荧光出现
有荧光出现
结论：ATP为萤火虫发光直接提供能量
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 P86
1、ATP的中文名称是：
腺苷三磷酸
2、组成元素组成：
C、H、O、N、P
3、结构简式：
4、为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？
3、结构简式：
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
普通化学键
特殊的化学键
A－P～P～P
腺苷A
4、ATP是一种高能磷酸化合物
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
普通化学键
特殊的化学键
因相邻的磷酸基团都带负电荷相互排斥等，这个特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团易脱离，含较高的转移势能
释放能量：30.54KJ/mol
细胞时刻进行各种生命活动过程，时刻需要ATP水解供能。
一个人在静止状态下,一天内也有40kg的ATP发生水解；
在剧烈运动的状态下，每分钟需要消耗0.5kg ATP。
正常人体中ATP的总量很少，大约为2～10mg，基本保持不变。人体细胞每天的能量需要水解200-300mol的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。
如何解决量少和消耗量大的矛盾？
如何在持续消耗ATP的情况下，仍能保证ATP含量的相对稳定？
资料 ：
二、ATP与ADP的相互转化
1. ATP的水解
ATP ADP + Pi +能量
ATP水解酶
2. ATP的合成
ADP + Pi +能量 ATP
ATP合成酶
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。这种能量供应机制，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。
3、ATP合成时所需能量的主要来源
ADP + Pi + 能量 ATP
ATP合成酶
动物、人、真菌、
大多数细菌
绿色植物
少数细菌
葡萄糖等有机物氧化分解，释放的能量
通过光合作用，
吸收光能用于合成ATP
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
呼吸作用
光合作用
？
ATP的水解与合成是可逆反应吗
ATP的水解和合成属于不可逆反应。
反应 ATP → ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量 → ATP
反应类型
酶的类型
能量来源
能量去向
场所
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
ATP中活跃的化学能
有机物中的化学能以及光能
用于各项生命活动
储存于ATP分子中
活细胞所有部位
细胞质基质、
线粒体、叶绿体等
物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同
三、ATP的利用
典例1：ATP为主动运输供能 P88
第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张)
第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张)
物质与载体蛋白相应位点结合
载体蛋白的酶活性激活
ATP末端磷酸基团脱离，携能量转移；
载体蛋白磷酸化
载体蛋白的
空间结构改变；
物质实现
逆浓度跨膜运输
典例2：ATP为萤火虫发光提供能量
荧光素
ATP
供能
激活的荧光素
＋O2
荧光素酶
氧化
荧光素
发出
荧光
转基因
放能反应
葡萄糖
氧化分解等
释放能量
蛋白质
合成等
吸收能量
吸能反应
吸能反应总是与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量
放能反应总是与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中
能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通
ATP是细胞内流通的能量“货币”
主要能源物质：
主要储能物质：
直接能源物质：
糖类
脂肪
ATP（腺苷三磷酸）
课堂练习
1、下列关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A、ATP分子中含有三个特殊化学键
B、正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
C、ATP分子水解掉2个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸
D、ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质
A
2、如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是（ ）
A、b键断裂后形成ADP和Pi
B、图中的3表示ATP中的字母A
C、由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位
D、组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
D
①
3、对ATP ADP+Pi+能量的叙述，正确的是（ ）
②
A．①过程和②过程所需的酶都是一样的
B．①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量仅来自糖类等有机物的氧化分解
C．①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中
D．ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能
C
4、ATP和ADP在细胞中的含量都很少。但一个成年人在安静状态下，24h内竟有40kg的ATP发生转化，这说明（ ）
A．ATP在人体细胞中分布广泛
B．ATP容易分解为ADP
C．ADP容易合成ATP储存起来
D．ATP和ADP的相互转化十分迅速
D