人教版高中生物必修1-5.2细胞的能量“通货”――ATP(33张PPT)

(共33张PPT)
第2节
细胞的能量“通货”
——ATP
88
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？
讨论一
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。
荧光素
荧光素酶
氧化荧光素
+
ATP
光能
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的发光器直接供能吗?
讨论二
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,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……
A
B
葡萄糖溶液2ml
ATP注射液2ml
实验探究
A
B
A
B
葡萄糖溶液2ml
ATP注射液2ml
从A、B试管的实验现象中你得出的结论是?
葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。
讨论三
直接给细胞的生命活动提供能量的是——
88页
ATP
A
B
一、ATP中具有高能磷酸键
ATP是_____________的英文缩写符号；
ATP的结构简式_________________；
“A”代表_______，“P”代表__________；
“~”代表_________，
ATP水解是指________________________;
ATP是细胞内的一种_________化合物
ATP中含有的元素____________________
阅读88页第2段
高能磷酸键水解时放能高达___________
ATP
的
结
构
式
48页
相关信息
ATP的英文全称是adenosine
tirphosphate.
腺嘌呤
核糖
腺苷（A)
磷酸
基团
磷酸
基团
磷酸
基团
三磷酸腺苷(ATP)
P
~
P
~
P
返回
1个ATP含有___腺苷，___个高能磷酸键，___个磷酸基团
高能磷酸键
普通磷酸键
A
ATP
的
结
构
式
48页
相关信息
ATP的英文全称是adenosine
tirphosphate.
腺嘌呤
核糖
腺苷（A)
磷酸
基团
磷酸
基团
磷酸
基团
三磷酸腺苷(ATP)
P
~
P
~
P
若ATP去掉2个磷酸基团，则变成什么？
腺嘌呤核糖核苷酸
1个ATP含有___腺苷，___个高能磷酸键，___个磷酸基团
一、ATP中具有高能磷酸键
ATP是_____________的英文缩写符号；
ATP的结构简式_________________；
“A”代表_______，“P”代表__________；
“~”代表_________，
ATP水解是指________________________;
ATP是细胞内的一种_________化合物
ATP中含有的元素____________________
三磷酸腺苷
A
－
P
~
P
~
P
腺苷
磷酸基团
高能磷酸键
ATP中高能磷酸键的水解
30.54kJ/moL
高能磷酸
普通磷酸键
“—”代表____________
结构式
C、H、O、N、P
高能磷酸键水解时放能高达___________
ATP、DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A"，表示的意义相同吗？
腺苷
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
ATP的水解过程
1、
ATP水解是哪一个高能磷酸键先发生水解？这个高能磷酸键键稳定吗？
2、ATP水解过程中，可形成哪些产物？
3、ATP与ADP如何进行转化？有何特点？
阅读88页倒数第1段，思考讨论：
ATP的水解过程
Pi
ADP
能量
1、
ATP水解是哪一个高能磷酸键先发生水解？这个高能磷酸键键稳定吗？
2、ATP水解过程中，可形成哪些产物？
A–P~P~P
ATP
+
Pi
+
能量
ADP
酶
远离Ａ的那个高能磷酸键
（第2个）
不稳定，易水解
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。生成的ADP又可在一定条件下转化成ATP.
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。
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP
+
Pi
+
能量
ADP
酶
89页
ATP
ADP
能量
能量
Pi
Pi
酶
酶
ADP
能量
+
Pi
+
ATP
酶
储存
释放
二、ATP与ADP可以相互转化
89页
ATP
ADP
能量
能量
Pi
Pi
酶
酶
两种酶相同吗？
储存
释放
水解
合成
ATP
+
Pi
+
能量
ADP
酶
酶
二、ATP与ADP可以相互转化
特点：
1、分别伴随能量的________和________
2、含量______，但转化________。
ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于_____________之中的。
细胞内__________________的能量供应机制，是生物界的共性。
动态平衡
ATP与ADP相互转化
少
快
储存
释放
ATP的水解
ATP的合成
酶
合成酶
水解酶
ATP
+
Pi
+
能量
ADP
酶
水解
合成
酶
能量来源
能量去路
反应场所
ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
？
释放高能磷酸键中活跃的化学能
储存于高能磷酸键中
？
ATP的合成所需的能量从哪里来？
人、动物、真菌等
绿色植物
能量
ADP
+
Pi
+
ATP
酶
ATP的水解
ATP的合成
酶
合成酶
水解酶
ATP
+
Pi
+
能量
ADP
酶
水解
合成
酶
能量来源
能量去路
反应场所
化学能（细胞呼吸）
释放高能磷酸键中的化学能
光能（光合作用）
储存于高能磷酸键中
线粒体、叶绿体
细胞质基质、
？
ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
三、ATP的利用
细胞中绝大多数
需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。
(并非所有)
三、ATP的利用
用于主动运输
ATP
用于各种运动，如肌细胞收缩
用于生物放电
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应
用于生物发光
用于大脑思考
（渗透能）
（电能）
（光能）
（机械能）
（化学能）
（电能）
ATP的水解
ATP的合成
酶
合成酶
水解酶
ATP
+
Pi
+
能量
ADP
酶
水解
合成
酶
能量来源
能量去路
反应场所
化学能（细胞呼吸）
释放高能磷酸键中的化学能
光能（光合作用）
储存于高能磷酸键中
线粒体、叶绿体
细胞质基质、
用于各项生命活动
生物体内需能部位
ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
二、ATP与ADP可以相互转化
特点：
3、物质________，能量_________。
ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于_____________之中的。
细胞内__________________的能量供应机制，是生物界的共性。
动态平衡
ATP与ADP相互转化
1、分别伴随能量的________和________
2、含量______，但转化________。
少
快
储存
释放
可逆
不可逆
三、ATP的利用
吸能反应
放能反应
ATP的水解
ATP的合成
可以把ATP比喻为细胞内流通的能量“通货”
思考与讨论
90页
在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2
870kJ的能量。
1、计算，1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的多少倍？
2、有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金。这种比喻有道理吗？
30.54kJ/moL
2
870kJ/moL
÷
≈
94
糖类和脂肪
ATP
能量多，
能量少，
稳定，不能被细胞直接利用
不稳定，能被细胞直接利用
葡萄糖
脂肪：
ATP：
大额支票
现
金
细胞呼吸
银行
正是由于细胞内具有ATP这种能量”通货“，细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。
归纳
细胞生命活动所需能量
ATP
糖类等有机物
太阳能
能量
物质
生物体内的能源物质
主要能源物质
生物体内储能物质
直接能源物质
能量的根本来源
太阳能
糖类
脂肪
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
ATP
ATP
全称：三磷酸腺苷
结构简式：
A-P～P～P
形成的主要途径：
与ADP相互转化
利用：为各种生命活动提供能量
转化成各种形式的能量
光合作用
呼吸作用
ATP
ADP+Pi+能量
酶II
酶I
知识结构
5.
ATP转化为
ADP
可表示如下：式中X代表（
）
6.
关于动物细胞中ATP的正确叙述（
）
A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多
B、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质
条件下直接形成
C、它含有三个高能磷酸键
D、ATP转变为ADP的反应是可逆的
A、H2O
B、[H]
C、P
D、Pi
练一练
D
A
7.
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
酶
酶
A
8.
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
D
练一练
练一练
把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失了；如果滴一点ATP溶液，荧光将恢复。这说明萤火虫的荧光是
转化而成的。
请写出相关的反应式：
。
ATP
ADP+Pi+光能
酶
ATP
过关检测
1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗．博耶和英国的约翰．沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：
⑴ATP的分子简式是＿＿＿＿＿＿＿＿，其中A代表＿＿＿，
P代表＿＿＿＿＿，＿＿＿＿代表高能磷酸键。
⑵ADP和ATP相互转变的反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑶在动物细胞中，ADP转变成ATP的能量主要来自＿＿＿＿作用，通常需要分解＿＿＿＿＿＿＿，消耗＿＿＿＿气；对于植物来说，ADP转变成ATP的能量还可来自＿＿＿＿＿作用。在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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