5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件生物人教2019版必修1(共22张PPT)

(共22张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”ATP
问题探讨
讨论：萤火虫发光的生物学意义是什么？
主要是相互传递求偶信号，吸引异性。
讨论：萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。
讨论：萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
有机物中储存的化学能转变成光能。
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤.
天街夜色凉如水，
卧看牛郎织女星。
《秋夕》
杜牧（唐）
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
糖类是细胞中主要的能源物质
脂肪是细胞中良好的储能物质
萤火虫的发光原理
细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
ATP（主动运输能量供应）
荧光消失
A
B
C
D
暗处
15min
【实验探究】取数十只萤火虫的发光器，干燥后研磨成粉末，等量分成4份，分别装入四支试管，加入少量蒸馏水使之混合，置于暗处，可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15min后荧光消失。继续分四组实验，步骤和结果如下：
有荧光
无荧光
无荧光
无荧光
2ml 蒸馏水
2ml 葡萄糖溶液
2ml 脂肪溶液
2ml ATP溶液
暗处
观察
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
1
ATP是一种高能磷酸化合物
1.1 ATP分子结构
腺苷（A）
ATP （腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
AMP（腺苷一磷酸）
腺嘌呤核糖核苷酸
（RNA的基本单位之一）
~
~
~代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
1、ATP的中文名称？ATP元素组成？
ATP的中文名称腺苷三磷酸,元素组成:C、H、O、N、P。
ATP的分子结构简式：A—P~P~P
A：腺苷 P：磷酸基团 ~：特殊化学键
2、ATP的分子结构简式？其中A代表什么？P代表什么？~代表什么？
思考：
3、腺苷由哪些分子组成？
腺苷=腺嘌呤+核糖
化合物 结构简式 “A”含义 共同点
ATP
DNA RNA 核苷酸 腺苷
(由腺嘌呤和核糖组成)
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤
1.2 不同化合物中“A”的辨析
1.3 ATP分子特点
ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸集团携能量与其他分子结合，使该分子结构改变。
所以水解的过程就是释放能量的过程，1mol ATP水解能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
ATP
消耗量大
ATP
含量很少
矛盾
资料1：研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。
资料2：成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。
资料3：每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解。
ATP合成和水解都非常迅速
2
ATP与ADP可以相互转化
2.1 ATP与ADP相互转化过程
P
P
P
~
~
能量
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
P
P
~
Pi
Pi
ATP
ATP合酶
ATP水解酶
ADP + Pi +
能量
1.ATP和ADP相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
2.ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。
3.物质可逆，能量不可逆
2.2 ADP转化成ATP能量来源
人和动物等
绿色植物
人、动物、真菌和大多数细菌等：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。
项目 ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP＋Pi＋能量 ATP＋H2O
所需酶
能量来源 (光合作用)、 (细胞呼吸) 储存 在中的能量
能量去路 储存于形成的 中 用于各项生命活动
反应场所 生物体的需能部位
酶1
酶2
ATP合成酶
ATP水解酶
ATP＋H2O
ADP＋Pi＋能量
光能
化学能
高能磷酸键
高能磷酸键
细胞质基质、线粒体、叶绿体
2.3 ATP与ADP相互转化小结
3
ATP的利用
用于大脑思考
ATP
用于各种运动，如肌细胞收缩
葡萄糖+果糖 蔗糖
用于细胞内各种吸能反应
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
用于主动运输 、细胞的生长、分裂等
生物发光、发电
3.1 ATP的利用
3.1 ATP为主动运输供能原理
4. 载体蛋白去磷酸化—构型恢复。
1. Ca2+载体蛋白（ATP水解酶）被激活。
2. 载体蛋白磷酸化。
3. 载体蛋白空间结构变化，Ca2+的结合位点转向膜外侧。
放能反应:
ATP合成：
C6H12O6+6H2O+606 C02+12H20+能量
酶
热能
ADP+Pi ATP
酶
吸能反应:
ATP水解:
葡萄糖+果糖 蔗糖
酶
ATP
ADP+Pi
ATP
脱水合成
放能反应所释放的能量用于ATP的合成
水解
ATP水解所产生的能量用于吸能反应
ADP+Pi
放能反应与吸能反应
3.3 ATP是细胞内流通能量的“货币”
吸能反应
放能反应
蛋白质的合成
葡萄糖等有机物的氧化分解
ATP
储存
水解放能
吸能反应(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。
细胞中的化学反应
放能反应（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。
概念明晰
能源来源 直接能源物质
主要能源物质
生物体内良好的储能物质
动物细胞内的储能物质
植物细胞内的储能物质
最终能源来源
ATP
糖类（葡萄糖）
脂肪
糖原
淀粉
太阳能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP≠能量；ATP是直接能源物质！
4
课堂小结
4. 课堂小结