5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件 2022—2023学年高一上学期生物人教版必修1

新叶伸向和煦的阳光 蚱蜢觊觎绿叶的芬芳 正是因为有了能量才能飞翔 第 二 节 细胞的能量“通货”— ATP 问题探讨 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？ 相互传递信号，以便繁衍后代。 尾部的发光细胞内含有的荧光素是其特有的发光物质。 有。尾部细胞内的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。 银烛秋光冷画屏， 轻罗小扇扑流萤。 天阶夜色凉如水， 卧看牵牛织女星。 荧光素 能量 激活的荧光素 荧光素酶 + 氧气 氧化 荧光素 发出 荧光 萤火虫的发光原理 糖类是细胞中主要的能源物质 脂肪是细胞中良好的储能物质 问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ ATP是直接的能源物质 萤火虫发光的直接能源物质是什么？ 【作出假设】 【提出问题】 【实验设计】 6 1.本实验的自变量是什么？ 2.为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质？ 3.实验结果说明什么？ 结论: 萤火虫发光的直接供能物质是 。 ATP 有机物中的化学能 ATP中的化学能 耗能的生命活动 细胞中流通的能量“货币” 9 N N N N N C C C C C H H H H C C OH OH O O C C C H H H H H H ~P O = l OH O = O l OH P O ~P O = l OH O H 核糖 腺嘌呤 磷酸基 腺苷 腺苷（A） ATP（腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺嘌呤核糖核苷酸(AMP，RNA的组成单位) ） 一、ATP是一种高能磷酸化合物 （A－P～P～P） 11 一. ATP是一种高能磷酸化合物 1. 组成元素: C、H、O、N、P 2. ATP的结构简式: A－P～P～P A: P: ～: —: 腺苷 磷酸基团 普通的化学键 特殊的化学键 （一）ATP的结构 13 一、ATP是一种高能磷酸化合物 （二）ATP供能原理 14 研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。 成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。 资料分析 ATP 消耗量大 ATP 含量很少 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的 ATP，发现其含量变化不大，但部分 ATP的末端 P已带上放射性标记。 ATP 不断在合成 每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解 ATP合成和水解都非常迅速 15 二、ATP和ADP的相互转化 ATP ADP ATP合成 ATP水解 ATP与ADP相互转化示意图 合成酶 Pi 能量 水解酶 Pi 能量 ATP和ADP可以相互转化 ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中 ATP和ADP相互转化的速率越快，单位时间供能越多 ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性 16 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 动物、人、真菌及 大多数细菌等 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的利用 大脑思考 主动运输 肌肉收缩 运动蛋白 蛋白质发生移动 ATP A B C + ATP 物质合成 反应物 生成物 电鳐发电 ATP ★ATP水解释放的能量 用于各项生命活动 ATP ADP+ P i+ 水解酶 能量 物质从ATP获得磷酸基团的过程称为磷酸化，是获能的过程；磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 ATP的供能方式 19 ATP水解与ATP合成的比较： 水解反应 合成反应 水解酶 合成酶 活细胞所有部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 特殊的化学键 有机物中的化学能、光能 用于各项生命活动 储存于特殊的化学键中 ATP的水解 ATP ADP+ P i+能量 水解酶 ATP的合成 合成酶 ADP + Pi +能量 ATP ATP与ADP的相互转化过程是可逆反应吗？ 不是可逆反应： （1）反应条件不同；（2）能量来源和去路不同；（3）反应场所不同。 物质可逆，但能量不可逆 反 应 反应类型 酶的类型 场　　所 能量来源 能量去向 水解 合成 吸能反应 放能反应 能量 能量 ATP是细胞内流通的能量“货币” ①吸能反应一般与