5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件(共18张PPT1份视频) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修1

(共18张PPT)
细胞的能量“货币”ATP
第2节
1.能简述ATP的化学组成和特点
2.能归纳、概述ATP形成所需能量的主要来源及意义
3.能解释“ATP”是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因
问题探讨
1.萤虫发光的生物学意义是什么？
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
腹部后端细胞内有荧光素。
相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。
腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪，还是其他物质？
2.ATP的结构简式为？
3.ATP简式中A、P、~分别代表什么？
1.ATP的中文名称是？
阅读教材P86思考以下问题：
ATP是一种高能磷酸化合物
1.atp中文名称：
A代表腺苷
P代表磷酸基团
“~”代表一种特殊的化学键
A－P～P～P
腺苷三磷酸
~
~
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
磷酸基团（Pi）
P
P
P
组成元素有？
2.ATP的组成元素：C、H、O、N、P
3.ATP的结构简式：
特殊的化学键
相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，使得~这种特殊的化学键很不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能。
~
~
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
磷酸基团（Pi）
P
P
P
ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解能量高达30.54KJ。水解时释放能量20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物。所以说ATP是高能磷酸化合物。
腺嘌呤
核糖
P
P
P
~
~
腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）
腺苷二磷酸 （ADP）
腺苷三磷酸 （ATP） A- P~P~P
ATP特点：含量低，消耗大，转化快，不能长时间储存。
成人体内ATP的含量约2~10mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40kg，在活动的状态下ATP的消耗可达0.5kg/min。
资料
ATP与ADP可以相互转化。
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（腺苷二磷酸的英文名称缩写），脱离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与ADP相互转化示意图
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
合成酶
水解酶
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
Pi
能量
能量
Pi
合成酶
水解酶
ATP与AP相互转化示意图
动态平衡
用于各项生命活动：主动运输、发光发电、肌肉收缩、大脑思考、物质合成等
呼吸作用
光合作用
ATP水解 ATP合成
反应式
类型
条件
场所
能量来源
能量去向
酶
酶
ATP→ADP＋Pi＋能量
能量＋Pi＋ADP→ATP
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
生物体的需能部位
细胞质基质、线粒体
叶绿体
特殊的化学键
呼吸作用、光合作用
用于各项生命活动
储存于特殊的化学键
ATP与ADP相互转化的比较
ATP的利用
用于大脑思考（电能）
用于肌细胞收缩（机械能）
葡萄糖+果糖 蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应
用于生物放电（电能）
用于生物发光（电能）
用于主动运输 （渗透能）
电鳐
前面已经提到ATP释放能量用途，举出具体实例：
以ATP水解为主动运输供能为例，探究ATP水解释放的能量如何用于生命活动？
ATP水解为主动运输供能 动画
1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
3.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，分子空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。
Ca2+
ATP
Ca2+
ADP
Ca2+
ADP
吸能
反应
放能
反应
ATP水解
ATP合成
吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
ATP作为驱动细胞生命活动的直接能源物质，可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
直接能源物质-ATP
主要能源物质-糖类
你知道萤火虫的发光原理吗？
萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。
ATP释放能量
荧光素酶
＋氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化荧光素
发出
将荧光素酶基因导入植物体内，再用荧光素溶液浇灌植物，能使转基因植物在黑暗中发光。