5.2细胞的能量“通货”—ATP课件（共21张PPT）

(共21张PPT)
1.能产生酶的细胞不一定能产生激素，能产生激素的细胞一定能产生酶
2.测定某种酶的最适温度或最适pH，需要设置多组不同的条件梯度
3.加热增加过氧化氢分子内能，而催化剂不影响分子内能
4.超过或低于最适条件，酶活性降低，反应所需活化能提高
5.最适条件下，统一反应体系中酶促反应速率会越来越慢
6.探究温度对酶活性的影响：不能用过氧化氢、斐林试剂
7.探究pH对酶活性影响：不能用淀粉，碘液、斐林试剂
8.上两组实验的试剂顺序或条件处理顺序不能变
9.影响酶促反应速率的因素
10.酶保存条件
11.反应速率可以用什么表示
12.胃蛋白酶进入小肠后还可以发挥作用吗？为什么？
13.肠酶片为什么要包裹胶囊
第2节 细胞的能量“通货”—ATP
第五章 细胞的能量供应和利用
秋夕
【唐】杜牧
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如水，
卧看牵牛织女星。
⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？
⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
主要是相互传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。
腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。
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。
糖类
光能
脂肪
主要能源物质
良好的储能物质
能量的最终来源
萤火虫发光的原理：
荧光素
激活的荧光素
荧光素酶
氧气
氧化
荧光素
荧光
发出
能量
？
糖原
淀粉
动物细胞内良好的储能物质
植物细胞内良好的储能物质
ATP
？
【提出问题】：是谁直接给萤火虫发光提供能量？
探究新知
【探究一】探究生命活动的直接能源物质
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……
【材料用具】活萤火虫数只，解剖刀，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP
【基本原理】
荧光素+能量+O2 氧化荧光素
荧光素酶
（发出荧光）
自变量：
因变量：
无关变量：
添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP）
是否发光
温度等
探究新知
①
②
③
④
荧光消失
15min
暗处
2mL蒸馏水
2mL葡萄糖溶液
2mL脂肪溶液
2mLATP溶液
观察
暗处
无荧光
无荧光
无荧光
有荧光
【实验方法】
ATP的功能:
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，
但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。
糖、脂肪
生命活动
直接利用
ATP
直接利用
糖类、脂肪等有机物（化学能）
ATP
生命活动
能量
能量
ATP的利用
一、ATP的功能
驱动细胞生命活动的直接能源物质
细胞内物质的主动运输、物质的合成、肌纤维的收缩......
ATP是一种物质，其中储存着能量
ATP≠能量
ATP是看不见摸不着的吗？它长什么样子呢？
为什么ATP能作为直接能源物质？
ATP分子有什么样的结构与其功能相适应呢？
二、ATP的结构
腺苷（A）
ATP（腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
AMP（腺苷一磷酸）
ATP去掉2个磷酸基团是RNA基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸
1molATP水解释放的能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
阅读教材P86页“ATP是一种高能磷酸化合物”，填空：
ATP的供能原理:
由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因
↓
使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是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。
↓
可见，ATP水解的过程就是释放能量的过程。
阅读教材P86页“ATP是一种高能磷酸化合物”，回答问题：
(1)ATP的中文名称？
(2)ATP中A、T、P分别代表什么？
(3)ATP的元素组成？
(4)ATP的结构可以简写为？
C、H、O、N、P（与核酸、磷脂一样）
A--腺苷（腺嘌呤+核糖）、T--三、P--磷酸基团
腺苷三磷酸
结构简式：
腺苷
磷酸基团
特殊化学键
普通的磷酸键
A—P～P～P
1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ;
水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物
[易混易错]　化合物中“A”的辨析
三、ATP和ADP的转化
ATP
消耗量大
ATP
含量很少
矛盾
ATP合成和水解都非常迅速，且处于动态平衡
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。
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。
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，人体细胞中含量变化不大
三、ATP和ADP的转化
阅读P86-87页“ATP和ADP可以相互转化”，尝试写出二者相互转化过程的方程式。
ATP的水解：
ATP ADP+Pi+
水解酶
能量
ATP的合成：
合成酶
ADP+Pi+ ATP
能量
ATP水解和合成过程中所用的酶不同
ATP水解产生的能量直接来源于哪？
ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性。
阅读P87最后一段，分析ATP合成时所需的能量来源于哪？
能量又去了哪？
动物、人、真菌、
多数细菌等
绿色植物
能 量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解放能
ATP的利用
阅读P88,归纳ATP利用的实例
用于大脑思考
主动运输（渗透能）
肌细胞收缩（机械能）
琵琶鱼发光(光能)
电鳐放电(电能)
ATP ADP+Pi+
水解酶
能量
物质合成（化学能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
维持恒定体温(热能)
ATP水解释放的能量
是如何用于上述各种生命活动的呢？
ATP的利用
以ATP为主动运输供能为例
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，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。
三、ATP和ADP的转化
ATP和ADP的相互转化是否可逆？
ATP水解 ATP合成
反应条件
反应场所
能量来源
能量去向
反应不可逆
(物质可以相互转换，酶不一样，能量是不可逆的)
水解酶
合成酶
细胞质基质、线粒体、叶绿体
高能磷酸键内的化学能
用于各项生命活动
储存在ATP中
广泛存在于细胞的各个部位
有机物中的化学能或光能
ATP的利用
细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应两大类。
吸能反应常伴随着ATP的水解(供应能量)；如蛋白质的合成
放能反应常伴随ATP的合成(能量储存在ATP中)；如葡萄糖氧化分解
四、小结
一、ATP的结构（ATP是直接能源物质）
1、ATP的组成元素：C、H、O、N、P
2、ATP的结构简式：
二、ATP—ADP的相互转化（不可逆）
ATP特点：少，转化迅速，动态平衡，相对含量稳定
三、ATP的利用
ATP
ADP
+Pi
+能量
ATP合成酶
ATP水解酶
A—P~P~P
ATP——细胞的能量“货币”
ATP中化学能
机械能（如肌细胞收缩）
热能（如维持体温）
渗透能（如主动运输）
电能（如电鳐放电）
光能（如萤火虫发光）
化学能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）