内容正文:
第2讲 ATP
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细胞代谢:细胞中每时每刻都进行的许多化学反应。
复杂
高效
温和
有序
Gerhard Michal博士在1965年根据当时的生物和生化知识,首次绘制成了下图。这套图一共两张,包括“代谢途径简图”和“细胞和分子活动过程简图”。
细胞代谢
酶
ATP
为ATP提供条件
为酶的合成供能
酶与ATP
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4
氢离子穿过下方橘红色的孔道,推动上方齿轮的三片“叶片”依次变形,每一次变形,都可以生产出一枚ATP货币。这个模型来源于ATP合成酶的三维结构。因为这个结构,沃克获得了1997年的诺贝尔化学奖
学前知多少
ATP:
名称?结构简式?高能磷酸键?
含量?
能量的来源和去路?
放能反应和吸能反应与ATP的关系?
如何探究ATP是直接能源物质?
产生和消耗ATP的场所?
。。。。。。。。
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一、ATP的结构
1.组成:1分子______+1分子____+3分子__________
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
1分子______+3分子__________
腺苷
磷酸基团
2.结构简式:
A-P~P~P
A代表:______,P代表磷酸基团,
“~”被称为高能磷酸键
腺苷
3.ATP是一种不稳定的化合物
“~”不稳定,相邻的磷酸基团带负电荷而相互排斥,末端磷酸基团很容易离开,在酶作用下,ATP水解,释放能量。
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二、ATP的功能
ATP是细胞内生命活动的直接能源物质。
1.实验证据
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ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理,利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP,所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少,用于判断卫生状况。
荧光素+O2+ATP
氧化荧光素(发出荧光)
荧光素酶
荧光强度越强→ATP含量越多→微生物数量越多
应用:ATP荧光检测仪
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二、ATP的功能
2.ATP如何实现细胞内能量供应?
通过ATP与ADP之间的快速转化
a.ATP水解释放的能量用于细胞内各项耗能的生命活动
如:主动运输、有机物合成、胞吞胞吐、肌肉收缩、蛋白质磷酸化等。
b.ATP合成的能量来源:
绿色植物、蓝细菌等:光合作用的光能、呼吸作用有机物分解释放的能量
人、动物、真菌、大多数细菌:呼吸作用有机物分解释放的能量
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二、ATP的功能
①时刻不停的发生且处于动态平衡之中
3.ATP与ADP相互转化的特点
②ATP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
ATP、ADP在细胞内含量少,但是转化迅速。从而实现细胞大量能量的需求。
③ATP与ADP相互转化过程中物质可逆,能量不可逆,
催化的酶不相同,反应场所不同,因此,不是可逆反应。
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二、ATP的功能
4.ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁
①细胞中的放能反应与ATP合成相联系。
放能反应
吸能反应
②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系。
③能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。
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拓展:ATP的其他功能
1.ATP水解掉两个磷酸基团后,形成AMP,作为合成RNA的原料。
2.作为细胞间传递信息的信号分子
ATP注射液是一种用于心功能不全、脑出血后遗症等疾病的辅助治疗药物,是作为细胞间传递信息的信号分子而起作用,并不是为细胞提供能量。
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1.(必修1 P90思考与讨论改编)如果把糖类和脂肪比作大额支票,ATP相当于现金,这种比喻有道理的原因是
_____。
2.(必修1 P90拓展题改编)植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是以ATP作为能量“通货”的,说明 。