细胞的能量“通货”——ATP

(共22张PPT)
《秋夕》
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。
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。
在生命系统中：
主要的能源物质：
主要的储能物质：
探究给萤火虫提供直接能源的是什么呢？
糖类
脂肪
提出问题：
作出假设：
实验方案：
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A、B、C、D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。
A
B
15min
暗处
有荧光
出现
2ml 葡萄糖溶液
2ml 脂肪溶液
荧光消失
无荧光
出现
2ml ATP溶液
2ml蒸馏水
C
D
从A、B、C、D试管的实验现象中你得出的结论是
葡萄糖、脂肪不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。
第2节
细胞的能量“通货”——ATP
学习目标：
1、简述ATP的化学组成和特点。
2、写出ATP的结构简式。
3、解释ATP在能量代谢中的作用。
一、ATP的生理功能：
直接为细胞的生命活动提供能量。
二、ATP的结构
1、ATP的分子结构
C
N
N
C
C
C
N
H
H
N
N
C
H
OH
C
C
C
C
O
OH
H
H
H
C
H
H
O
P
O
～
O
OH
P
O
～
O
OH
P
O
H
O
OH
腺苷（A）
三个磷酸基团
三磷酸腺苷（ATP）
高能磷酸键
ATP：三磷酸腺苷的英文缩写符号。
高能磷酸化合物：
指水解时释放的能量在20.92KJ/mol以上的磷酸化合物，高能磷酸键的能量高达30.54KJ/mo。
含氮碱基
五碳糖
一、ATP的生理功能
二、ATP的结构
1、ATP的分子结构
2、ATP的结构简式
A—P～P～P
高能磷酸键
腺苷
磷酸基团
共价键
一、ATP的生理功能
磷酸基团：
高能磷酸键：
共价键：
3
2
1
ATP的结构
核糖
P
P
P
~
~
腺嘌呤
脱去两个磷酸集团变成什么了呢？
腺嘌呤核糖核苷酸
1、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。
2、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。
资料：
通过以上资料，你能得到什么信息？
ATP在细胞内的含量是很少的，细胞内的消耗量是很大的。
为什么细胞内的ATP含量总是处于平衡之中？
ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内的转化是十分迅速的且处在动态平衡之中
A–P～P～P
Pi
A–P～P
能量
合成酶
ATP
水解酶
三、ATP与ADP的相互转化
ADP+P i+能量
二、ATP的结构
一、ATP的生理功能
ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
三、ATP与ADP的相互转化
二、ATP的结构
一、ATP的生理功能
ADP （A-P~P）
酶
能量
Pi
ATP （A-P~P~P）
酶
Pi
生命活动
能量
知识拓展：
讨论：ATP与ADP之间的相互转化是可逆反应吗？
分
析：
1、从反应条件看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。
2、从能量来源看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）
3、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。
不是可逆反应
四、ATP的形成途径
三、ATP与ADP的相互转化
二、ATP的结构
一、ATP的生理功能
1、对于动物和人来说
ADP+Pi +
能量
动物和人
呼吸作用
酶
ATP
四、ATP的形成途径
三、ATP与ADP的相互转化
二、ATP的结构
一、ATP的生理功能
1、对于动物和人来说
2、对于绿色植物来说
ADP+Pi+
能量
绿色植物
呼吸作用
光合作用
酶
ATP
ATP的生理功能
ATP直接为生物体进行各种生命活动提供能量
ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：
1.机械能
2.电 能
3.渗透能
4.光 能
5.热 能
四、ATP的利用
活细胞内ATP与ADP的相互转化的同时伴随着能量的储存和释放
糖类、脂类等能源物质
二氧化碳和水
呼吸作用
能量
转移
释放
能量
利用
ADP + Pi
ATP
(能量货币)
糖类、脂肪等有机物
ＡＴＰ
储存有大量的能量，
但不能被直接利用
储存的能量相对
来说少，但能被
直接利用
能量
≈
≈
讨论：生物体内的能源及能源物质
1、生物体内贮存能量的有机物有：
糖类、脂肪、蛋白质
2、细胞中重要的能源物质：
葡萄糖
3、植物细胞中重要的储存能量的物质：
淀粉
4、动物细胞中重要的储存能量的物质：
糖原
5、生物体内储存能量的物质：
脂肪
6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：
7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：
糖类
ATP
8、生物体进行各项生命活动的最终能源：
光能
8海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，这种神经细胞能不断吸进K＋，科学家做过实验：用一种有毒物质使神经细胞中毒，泵入K＋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进K＋的功能，一直到该物质消耗完。 请分析科学家注入了何种物质？理由是什么？
答：注入的是：ATP
理由是：神经细胞吸进K＋的方式为主动运输，主动运输需要消耗ATP。
三、ATP与ADP的相互转化
二、ATP的结构
一、ATP的生理功能
ADP （A-P~P）
酶
能量
Pi
ATP （A-P~P~P）
酶
Pi
生命活动
能量
ATP
水解酶
合成酶
ADP+P i+能量