5-2 细胞的能量“货币”ATP（教学课件）-高中生物学人教版（2019）必修一(共21张PPT)

(共21张PPT)
5.2细胞的能量“货币”ATP
“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉 如水，卧看牵牛织女星。"让我们重温唐代诗人杜牧这 情景交融的诗句，想像夜空中与星光魂美的点点流萤， 思考有关的生物学问题。
讨论：
1.萤火虫发光的生物学意义是什么
主要是相互传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。
2.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。
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗
有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤 火虫才能发光。
1.萤火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
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗
有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤 火虫才能发光。
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，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。
激活的荧 荧 光 素 酶
光素 十氧气
氧化荧光素- 发 出
荧 光 素
荧光
萤火虫发光需要
主要能源物质
主要储能物质
糖类、脂肪等有机物中稳定的化学能，不易被生命活动利用。需 要
转化成另一种能直接给细胞的生命活动提供能量的有机物。
—— =
能量!
糖 类
脂 肪
一、ATP 的结构
N
C H H
H—
腺 嘌 呤 HH
H H
H OH
核糖
琼 苷
三 磷 酸 腺
假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、 代表磷酸基团，尝试构建ATP的模型。
1. 中文名称：
三磷酸腺苷
师生互动
三个磷酸基团
苷(ATP)
磷 酸 基 团
磷 酸 基团
酸 团
磷 基
特殊化学键
P P
磷酸基团 (P)
腺苷(A)
2.结构简式：
腺苷 =腺嘌呤+核糖
普通磷酸键
特殊化学键 (2个)
(1个)
磷酸基团(3个)
师生互动
腺嘌呤
核糖
ATP、ADP与腺嘌呤核糖核苷酸的区别： mRNA 腺嘌呤 核糖 ATP 三磷酸腺苷
D P 腺嘌呤 核糖 核糖
腺嘌呤
AMP 一磷酸腺苷
=腺嘌呤核糖核苷酸
ADP 二磷酸腺苷
普通 高能 高能
P P P
C5
……………腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)
0
C1 C4
C2 C3
OH OH
腺嘌呤
腺苷
…ATP
……
ADP
……
…
1
1
【典型例题】
在下列四种化合物的化学组成中，“O” 中所对应的含义最接近的是( B )
ATP: (A —P~P～P
A: 腺苷
DNA:
A: 腺 嘌 呤 脱 氧 核 糖 核 苷 酸
A: 腺 嘌 呤
RNA:
A: 腺 嘌 呤 核 糖 核 苷 酸
【方法点拨】 几种不同物质中A代表的含义
① ②
U G A C
核 苷 酸 ：
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg,在紧张活动的情况
下 ，ATP 的消耗可达0.5kg/min。
人体中ATP的总量大约只有0.1摩尔。人体细胞每天的能量需要水解
200-300摩尔的ATP,这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。
ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗.
从这则资料中，你能得出生物体内的ATP有什么特点
特点：含量低，转化快，不能长时间储存。
一般地说，ATP在细胞内形成后不到1 min的时间就要发生转化。
能量 合成 水解 能量
二 、ATP 和ADP可以相互转化
1、转化过程 酶 I
ATP ADP +Pi +能量
酶 II
2、ATP合成与ATP分解的比较：
反 应 酶 ATP→ADP+Pi+能量
酶
ADP+Pi+能量→ATP
反应类型 水解反应
合成反应
酶的类型 水解酶
合成酶
场 所 活细胞所有部位
线粒体、叶绿体、
细胞质基质等
能量来源 特殊化学键
有机物中的化学能
、光能
能量去向 用于各项生命活动
储存于高能磷酸键
中
结 论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的
ATP和ADP的相互转化是不是可逆反应
(1) 所需要的酶不同：催化ATP水解的酶属于水解酶，催化ATP合成的酶属于合成酶。
(2) 能量来源/去向不同：ATP水解释放的能量用于各项生命活动，ATP合成的能量来源 于细胞呼吸或光合作用。
物质是可逆的，能量 是不可逆的
3.相互转化特点
(1) 一般地说，ATP 在细胞内形成后不到1 min的时间就要发生转化。这样累计下 来，生物体内ATP转化的总量是很大的。为了高效的利用ATP, 细胞中的ATP形成后很快 就会被分解利用，所以细胞中ATP的含量并不多。ATP与ADP的相互转化十分迅速，处于
动态平衡之中。
(2)ATP 与ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
纲 必
ADP +Pi + 能量
资料：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，合成ATP的能量来自于细胞呼吸时
有机物的分解释放能量；对于绿色植物来说，除了依赖细胞呼吸所释放的能量外， 在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。
4、ATP的形成途径
动物和人 绿色植物
A—一 P ～P ～P
必
今
作
匆
酶
1 、原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供应能量
2、实例：
还有大脑思考、 电 放电、主动
反应物 生成物 运输等生命活动。
用于物质合成
运动蛋白 蛋白质发生移动
用于肌肉收缩
( 一 )ATP 是生命活动的直接供能物质
(3)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
有机物： 大额支票
线粒体
ATP:
ATP:细胞的能量“货币”
4.ATP 是细胞内流通的能量“货币”
(1)吸能反应一般与ATP 水解的反应相联系，由ATP 水解提供能量。
(2)放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
银行
现金
能源 来源 能量直接来源
ATP
主要能源物质
糖类
生物体内重要储能物质
脂肪
动物细胞内的储能物质
糖原
植物细胞内的储能物质
淀粉
最终能源来源
太 阳 能
有关能源物质的回顾与小结：
随堂检测：
1、下列有关ATP的叙述，正确的是( B )
A.绿色植物在光下能够合成ATP,在暗处不能合成ATP
B.ATP 中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能
C.原核细胞中没有线粒体，不能合成ATP
D.ATP 中 的“A” 与构成DNA、RNA中的碱基“A” 表示的是同一物质
随堂检测：
2、下列对ATP和ADP的相互转化的叙述，正确的是( C )
A.ATP水解和合成时所需要的酶都是一样的
B.ATP水解时释放能量，合成ATP时储存能量
C.ATP和ADP的相互转化是一个动态平衡的过程
D.植物细胞和动物细胞发生ATP和ADP的相互转化的生理过程一样
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