5.2 细胞的能量货币ATP 人教版(2019)高中生物必修一(课件共25张PPT)

(共25张PPT)
第五章细胞的能量供应和利用
第5.2节
细胞的能量“货币”—— ATP
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP与ADP可以相互转化
本节目标
ATP的 利 用
没有什么不可以超越
能量总在我们每一个的细胞中激荡着，流动着! 只有不断的摄取补充能量，我们的生命才能够维 持下去!
你知道谁在为我们
提 供 能 量 吗
APS天文探究blb
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗
有，萤火虫腹部细胞内
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素 一些有机物中储存的化
是其特有的发光物质 学能，只有转变成光能 3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗 时，萤火虫才能发光
想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考
有关生物学问题。
讨论：1.萤火虫发光的生物学意义是什
么
主要是为了互相传递信号，繁衍后代
课堂导入
1
萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧 光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被 激活。在荧光素酶的催化作用下，荧光素 与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且 发出荧光。科学家运用这一原理，将荧光 素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇 灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从 而培育出一种能发光的“荧光树”。
能量 激活的 十氧气 荧光素酶 荧光素
萤火虫发光的原理
氧化荧光素
发出荧光
荧光素
与生命活动相关的一些能源物质
1、主要的能源物质是： 糖 类
2、被称为“生命的燃料”的是： 葡萄糖
3、主要的储能物质是： 脂肪
【提出问题】:
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
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1.ATP 的功能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2.ATP 的结构
(1)ATP 的元素组成：C、H 、0、N 、P。
(2)ATP 的分子组成：
磷酸
基团
核糖
结构简式： (腺苷)A — P P P
特殊的化学键 高能磷酸键
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物
腺嘌呤A
磷酸 基团
磷酸 基团
①腺苷
② 一磷酸腺苷(AMP) 腺嘌呤核糖核苷酸—→RNA的组成单位
③二磷酸腺苷 (ADP)
④三磷酸腺苷(ATP) 结构简式：A—P
ATP的结构及ATP与RNA的关系
A
①
ATP水解是一个释放能量的过程
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP中特殊化学键不稳 定，末端磷酸基团有 一种离开ATP而与其他 分子结合的趋势，即 具有较高的转移势能
ATP在酶的作用下 水解时，脱离下 来的末端磷酸基 团挟能量与其他 分子结合，从而 使后者发生变化
3.ATP的供能原理
两个相邻的
磷酸基团都
带负电荷而
相互排斥等
3.ADP转化为ATP的过程中，能量从哪里来 去了哪里
4.ATP水解成ADP时，能量从哪里来 能量去了哪里
5.再次观察你书写的反应式，试分析它是一个可逆反应吗 若不是 ,请说明理由。两者的相互转化体现了一个怎样的进化思想
学生活动： 带着以下问题阅读教程P86—87相关内容。然后分组讨论进 行回答。
1.ATP 在细胞中的含量如何 能量的供应需要大量的ATP, 如
何解决这一矛盾
2.请据图5-4写出相关的反应式
二、ATP 与ADP可以相互转化
▲图5-4 ATP 与ADP 相互转化示意图
水解
合成
能量
能
1. 成人一天在静止状态下消耗的ATP为40kg, 在紧张活动
的 下 ，ATP的消耗可达0.5 kg/min。
2. 人体中ATP的总量只有大约0.1 mol。人体细胞每天的
能量需要水解200-300 mol的ATP,这意味着每个ATP分 子每天要被重复利用2000-3000次
细胞内ATP含量低，消耗大，转化快
研究显示：
ADP
时刻不停地发生，并处于动态平衡之 中
用于：(吸能反应) 各项生命活动
能量
pi
来源于：
光合作用
呼吸作用
(放能反应)
能量
pi
合成
水解
ATP
ADP
ATP与ADP相互转化示意图
ATP的特点：含量少且相对稳定，转换迅速! 含量处于动态平衡中，保证稳定供能。
能量
pi
能量
pi
合成
水解
ATP
ATP和ADP转化的反应式
ATP酶>ADP+Pi+ 能量
酶
ADP+Pi+ 能 量 ATP
ATP 合 成 酶
ATP
ATP 水 解 酶
ADP +Pi + 能量
不是可逆反应：
(1)反应条件不同；(2)能量来源和去路不同； (3)反应场所不同。
疑 惑 ：ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗
糖
ATP
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
ATP的合成
ATP的水解
反应式 ADP+Pi十能量 酶 ATP
ATP ADP+Pi十能量
所需酶 ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源 光能(光合作用)、 化学能(细胞呼吸)
储存在特殊化学键 中的能量
能量去路 储存于形成的特殊化 学键中
用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、 叶绿体
生物体的需能部位
ATP与ADP相互转化的比较
细胞中 绝大多数 需要能量 的生命活 动都是由 ATP 提 供 能 量的。
葡萄糖+果糖鹰蔗糖
用于细胞内各种吸能反应
三、ATP的利用
ATP
用于各种运动
用于大脑思考
用于主动运输
用于生物发电
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分 子 _磷酸化。这些分子被磷酸化后，
发生 空间结构 变化， 活 性也 被改变，因而可以参与各种化学反应。
· 吸能反应一般与ATP的水解相联系
·放能反应一般与ATP的合成相联系，如：
细胞呼吸
能量通过ATP分子在吸能反应与放能反 应之间流通。因此，ATP是细胞内能量流通 的“货币 ”。
记忆术：
“吸水”吸能、水解
“合放”核有放射性
化学能
ATP的 利 用
机械能
电能
反应式
特点
意义
光合作用
课堂小结
呼吸作用 ATP的形成途径
细胞的能量“货币”ATP
ATP与ADP的相互转化
生命活动的直接能源
光能
热能
生理作用
结构简式
中文名称
腺苷三磷酸
A—P~P~P
(1)ATP 是高能磷酸化合物，含有3个特殊化学键(×)
(2)细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的(×)
(3)1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成(×)
(4)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
( √)
(5)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行(×)
课堂精练
判断题