新人教版必修1生物5．2-细胞的能量“通货”――ATP（共43张PPT）

(共43张PPT)
第2节
细胞的能量通货-ATP
相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。
萤火虫
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
情景交融的诗句，想象夜
空中与星光媲美的点点流
萤，思考有关生物学问题。
萤火虫
萤火虫
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？
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。
电灯和萤火虫都可以发出光亮。那么，这两种发光原理是什么？
萤火虫的发光原理
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
萤火虫发光需要
糖类
脂肪
这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?
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……
实验探究
15min
荧光消失
暗处
ATP
直接能源物质
结论：
ATP能直接被生物体利用，而葡萄糖不能。
新陈代谢所需要的能量是由细胞内ATP提供的，ATP是生物新陈代谢所需能量的直接来源。
糖类、脂肪、蛋白质等有机物中的能量不能直接被生物体利用，只有在细胞中随有机物逐步分解而释放出来，并且储存在ATP中才能被利用。
第二节
细胞中的能量“通货”——ATP
【批准文号】国药准字H45021189
【是否为处方药】本品为非处方药
【口服外用】口服
【药品名称】
通用名：三磷酸腺苷二钠片
英文名：Disodium
Adenosine
Triphosphate
Tablets
汉语拼音：Sanlinsuanxiangan’erna
Pian
本品主要成份为腺嘌呤核苷三磷酸二钠三水物。
【性
状】本品为肠溶片，除去包衣后显白色。
【适
应
症】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。
【用法用量】口服。一次1-2片，一日3次，用量可根据年龄及症状酌情增减。
【不良反应】尚未见有关不良反应报道。
【禁忌】对本品过敏者禁用。
【注意事项】
1、脑出血初期患者禁用。
2、当药品性状发生改变时禁止使用。
【孕期及哺乳期妇女用药】尚不明确。
【药物相互作用】尚不明确。
【贮
藏】密封，者凉暗干燥处保存。
【包
装】每盒12片或24片，铝塑包装。
【有
效
期】暂定1.5年。
一、ATP的生理功能：
ATP是新陈代谢所需能
量的直接来源。
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？
二、ATP的结构简式：
(储存大量的能量）
1、ATP的结构简式：
2、ATP的分子式：
C10H16O13N5P3
腺嘌呤
核糖
腺苷（A）
（3个）
磷酸基团
3、ATP分子结构：
三磷酸腺苷（ATP）
回顾:核酸的基本组成单位
——核苷酸
核苷酸
一分子含N碱基
一分子五碳糖
一分子磷酸
一磷酸腺苷(AMP)是RNA的基本组成单位之一
1、DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基，而在ATP中A代表的是腺苷，即核糖与腺嘌呤的组合体。
2、ATP结构简式中的“—”是普通的化学键，所含能量较少，“～”表示的是高能磷酸键，水解时释放的能量较多。
3、
ATP结构组成可以用“1、2、3”来总结：1个腺苷通过2个高能磷酸键与3个磷酸基团结合而成。
4、ATP的性质：
①水解时释放的能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物叫高能磷酸化合物。
②1分子ATP水解时释放的能量高达30.54kJ/mol，是一种高能磷酸化合物。
③ATP的水解实际上是ATP分子中高能
磷酸键的水解。
1.ATP的结构式可以简写为（
）
B
A、A—P—P~P
B、A—P~P~P
C、A~P~P—P
D、A~P~P~P
练习一
2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（
）。
A、1，2，2
B、1，2，1
C、1，3，2
D、2，3，1
C
A-P~P~P
水解酶
A-P~P
+
Pi
+
ADP
ATP
1、ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？
2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？
为各项生命活动提供能量
1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
2、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。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。
资料：
通过以上资料，你能得到什么信息？
ATP和ADP可以相互转化,
这种转化是不停地
发生并且处于动态平衡当中
ATP合成酶
ATP水解酶
三、ATP与ADP可以相互转化
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物、人、等
绿色植物
能
量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP
+Pi+
ATP
合成酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解
ATP的形成途径：
ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
讨论
ATP
ADP
+Pi
+
能量
合成酶
水解酶
ATP
ADP
Pi
能量
能量
Pi
合成酶
水解酶
ATP与ADP相互转化示意图
思考：ATP与ADP间的转化过程是否为可逆反应？
1、从反应的场所上分析：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解发生在需要ATP供能的地方，范围广。
2、从反应的性质上分析：ATP的分解为水解反应，催化该反应的酶1属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶2属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。
　　　　
3、从反应的能量变化上分析：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，被各项生命活动所利用。而合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。
通过上面的分析可知，ATP与ADP的相互转化反应并不是可逆的，反应中物质是可逆的，能量是不可逆的。但由于
ATP-ADP循环在活细胞中是永无止境地进行着，即不断地有ATP在合成，以补充机体所消耗的ATP，正是这两种物质的往复循环，从而保证生命过程能量的需求。
3.
ATP转化为
ADP
可表示如下：式中X代表（
）
A、H2O
B、[H]
C、P
D、Pi
练一练
D
A
4.
对于反应式：
ATP
ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（
）
A、物质是可逆的，能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆
的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的，能量是可逆的
ATP的生理功能：
生物体各项生命活动的直接能源物质
ATP相当于细胞内流通的“小额钞票”－日常生活的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的“存折”。
ATP是细胞内流通的能量“通货”
四、ATP的利用
细胞内的化学反应有些需要吸收能量，有些需要释放能量。
吸能反应：
放能反应：
一般与ATP水解反应相联系，由ATP水解供能
一般与ATP合成反应相联系，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循环流通。ATP是细胞内流通的能量“通货”。
ATP
哪些生命活动由
直接供能?
讨论
ATP
ATP
机械能（如肌细胞收缩）
渗透能（如主动运输）
电能（如电鳗放电、大脑思考）
光能（如萤火虫发光）
转
化
为
化学能（如蛋白质合成）
细胞中ATP能的转换
能的转换
发生部位
肾
肌细胞、纤毛上皮细胞
萤火虫发光细胞
神经、脑、味觉及嗅觉感受器
叶绿体
内耳
视网膜
ATP化学能
渗透能
ATP化学能
机械能
ATP化学能
光能
ATP化学能
电能
ATP化学能
化学能
ATP化学能
电能
ATP化学能
电能
1.ATP的结构简式
A—P
~
P
~
P
2.ATP和ADP相互转换
ATP
ADP
+Pi
+
能量
ATP合成酶
ATP水解酶
3.ATP的利用
细胞的能量“通货”
ATP中能量的来源和去向
5.3ATP的主要来源——呼吸作用
5.3ATP的主要来源——呼吸作用
需要合成酶
需要水解酶
细胞质基质、线粒体、叶绿体
需能的各个部位
光合作用、呼吸作用（光能、化学能）
储存在高能磷酸键中的能量
用于各项生命活动
储存在ATP中
储能
放能
比较项目
ATP的合成
ATP的水解
反应条件
发生场所
能量来源
能量去向
能量转化
规律方法　判断某一反应为放能反应还是吸能反应的两种方法
方法一　根据反应物分子和产物分子中所含能量的大小
方法二　熟记常见的吸能反应和放能反应
(1)如常见的吸能反应有光合作用、脱水缩合等，常见的放能反应有细胞呼吸等。
(2)有机物(如蛋白质、糖类和脂质)的合成为吸能反应，其氧化分解则为放能反应。
能量大小
结论
产物>反应物
吸能反应
产物<反应物
放能反应
能源物质：
主要能源物质：
储能物质：
主要储能物质：
直接能源物质：
最终能源物质：
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）
脂肪
ATP（三磷酸腺苷）
太阳能
1、ATP在细胞内的含量及其生成是（
）
A
、很多，很快
B
、很少，很慢
C
、很多，很慢
D
、很少，很快
2、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为（
）
A.ATP在细胞中数量非常多
B、ATP中的高能磷酸键很稳定
C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定
D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物
D
C
知识迁移：
　　　海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收K+，科学家做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：
（1）注入的这种物质是
，其结构简式可表示为　　　　　　
。
（2）神经细胞吸收的方式是
，此物质的吸收除需要注入一种物质外，还需要　　　　。
ATP
A—P~P~P
主动运输
载体