5.2 细胞的能量“通货”-ATP课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
请你猜一猜：
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。
——杜牧《秋夕》
萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
有能量转换（根据能量守恒定律推导）。
萤火虫发光需要
主要能源物质？
主要储能物质？
糖类
脂肪
这些物质能为萤火虫发光直接供能吗
？
能量！
【适 应 症】 ATP 水解释放出能量，用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末(细胞失去生命活性）,取 等份分别装入A、B、C…试管,各加入等量生理盐水使之混合,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…
合作探究1:
相关试剂： 蒸馏水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液
15min
荧光消失
暗处
A
B
C
D
有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
２ｍｌ葡萄糖溶液
２ｍｌATP溶液
２ｍｌ脂肪溶液
２ｍｌ蒸馏水
结论：
ATP是驱动萤火虫发光的直接能源物质
第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“货币”ATP
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1. ATP的组成元素 。
2. ATP的中文名称是 。
3. ATP的结构简式为 。
4. ATP简式中的：
A代表 （由 和 结合而成），有 个；
P代表 ，有 个；
代表 ，有 个。
5. ATP是高能磷酸化合物的原因是：在ATP分子中，由于两个相邻的磷酸基团都带 电荷而相互 等原因，使得这种化学键 ， 端磷酸基团有一种离开 而与其他分子 的趋势，也就是具有较高的 。
1 mol ATP水解释放的能量高达 kJ。
负
排斥
不稳定
末
ATP
结合
转移势能
30.54
当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。ATP水解过程是释放能量的过程。
二、ATP和ADP可以相互转化
1. ADP的结构简式是 。
2.ATP与ADP的相互转化（反应式）：
A-P~P~P
A-P~P
A-P~P
（AMP的结构简式是 ,是组成 的基本单位）
3.转化特点：（理性思维）
事实1：一个成人一天在静止状态下能消耗的ATP量为48kg;在剧烈运动的状 态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化成ADP。
事实2：在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s所需的能量。
事实3：氰化钾会阻止人体内新的ATP合成，它引起中毒后人在几分钟内就会死亡。
推理：对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是 地发生并且处于 之中的。
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，这体现了生物界的 性。
时刻不停
动态平衡
（以保证细胞内ATP的含量很少，但相对稳定。）
统一
（反映了各种生物有共同的起源）
动物、人、真菌及大多数细菌
绿色植物
ADP +Pi+
ATP
酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解
3. 在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量的来源：
能量从哪来？
能 量
蓝细菌呢？
与绿色植物相同
三、ATP的利用
1. ATP的生理作用：为细胞中 需要 的生命活动的 提供 。
绝大多数
能量
直接
能量
用于肌细胞收缩（机械能）
用于生物发电（电能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内物质合成（化学能）
用于生物发光（光能）
用于大脑思考（电能）
用于主动运输 （渗透能）
2. ATP的利用实例：ATP中活跃的化学能
3.ATP用于物质合成及其他化学反应的机理：
ATP水解释放的 使蛋白质等分子 化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后， 发生变化，
也被改变，因而可以 各种化学反应。
磷酸基团
磷酸
空间结构
活性
参与
△拓展：参与主动运输Ca2+的载体蛋白是一种 ，
被 化后 发生改变。
能催化ATP水解的酶
磷酸
空间结构
（完成转运后恢复原状）
四、ATP在细胞生命活动中的作用：
1.细胞内的化学反应分类：
特点： 能量
①吸能反应 实例： 等
与ATP的关系：许多吸能反应与 的反应相联系，
由 提供能量
特点： 能量
②放能反应 实例： 等
与ATP的关系：许多放能反应与 相联系，释放的能量储存
在 中，用来为 直接供能。
2.ATP与细胞内化学反应的关系：
能量通过 分子在吸能反应和放能反应之间 。
需要吸收
蛋白质的合成
ATP水解
ATP水解
释放
葡萄糖的氧化分解
ATP的合成
ATP
吸能反应
ATP
流通 （ATP作为能量“货币”）
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下研磨（未干燥处理，保持生命活性）, 取 等份分别装入A、B、C…试管,各加入等量生理盐水使之混合,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…
合作探究2:
相关试剂： 蒸馏水、葡萄糖溶液、ATP溶液
15min
荧光消失
暗处
A
B
C
立即有荧光
出现
一段时间后
有荧光出现
无荧光出现
结论：有生命活性的萤火虫的发光器可以利用葡萄糖生成ATP为发光供能
２ｍｌ葡萄糖溶液
２ｍｌATP溶液
２ｍｌ蒸馏水
呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）
释放能量(放能反应)
合成
水解
发光等需要吸收能量的化学反应(吸能反应)
萤火虫发光的原理
——是细胞内流通的能量“货币”
（归纳巩固：ATP与ADP的相互转化反应，从物质角度看 可逆的，从能量角度看 可逆的。）
是
是不
3.意义：
正是由于细胞内具有ATP这种能量“货币”，才能
而 地满足细胞各项生命活动对 的需求。
及时
持续
能量
动植物体内ATP与ADP的相互转化（ ）的比较分析
水解反应
ATP水解酶
活细胞中各个部位
特殊化学键（末端磷酸基团的转移势能）
细胞中绝大多数需要能量的生命活动
合成反应
ATP合成酶
细胞质基质、线粒体
叶绿体、细胞质基质、线粒体
呼吸作用时有机物分解释放
光合作用固定光能和呼吸作用时有机物分解释放
储存于ATP末端的特殊化学键中
物质可逆，能量不可逆。场所和酶不同。
比较项目 葡萄糖 ATP
储能多少 较多 较少（约为葡萄糖的1/94)
化学能的活跃度 较稳定 较活跃
拓展
与葡萄糖相比，ATP作为直接供能物质（能量“货币”）的原因
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”
萤火虫发光原理
课堂有终点，学习没有终点！
五、总结：