内容正文:
必修1:分子与细胞
第五章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“货币”——ATP
能量
荧光素酶
氧气
荧光素
激活的荧光素
氧化荧光素(发出荧光)
问题探讨
根据萤火虫发光原理,思考什么物质能为萤火虫发光直接供能?
ATP的功能:
生命活动的直接能源物质 P86
一. ATP的结构
1、ATP的名称和简式(阅读P86,完成相关内容填空)
ATP
中文名称:___________
结构简式:_____________
符号含义
P:________
~:__________
A:____
核糖
腺嘌呤
腺苷三磷酸
A—P~P~P
腺苷
磷酸基团
特殊的化学键
腺苷
三个磷酸基团
2、ATP的结构特点
腺嘌呤(A)
核糖
元素组成:
C、H、 O 、N 、P
1分子腺嘌呤 + 1分子核糖 + 3分子磷酸基团
腺苷三磷酸(ATP)
A—P~P~P
普通磷酸键
2个特殊的化学键
ATP的结构简式:
~
~
A
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
1mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ/mol,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
ATP是一种高能磷酸化合物
2、ATP的结构特点
~
~
A
~
A
A
腺苷三磷酸
(ATP)
腺苷二磷酸
(ADP)
腺嘌呤核糖核苷酸
RNA的基本单位之一
不稳定,易水解
A—P~P~P
A—P~P
A—P
(1)ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的 “A”、“T”含义相同吗?
(2)ATP彻底水解会得到哪些成分?
不同。ATP中的“A”指的是腺苷,包括腺嘌呤和核糖;“T”的含义是3。DNA中的“A”只是指腺嘌呤,“T”是指胸腺嘧啶。
磷酸、核糖和含氮碱基 A(腺嘌呤)
思考练习1
ATP和ADP可以相互转化和利用
二. ATP与ADP可以相互转化和利用
1、ATP的水解
A - P ~ P ~ P A - P ~ P + Pi+ 能量
水解酶
~
~
A
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
成人体内ATP的总量是2~10 mg,但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为40 kg,在剧烈运动时ATP的消耗可达0.5 kg/min;在安静状态时,肌肉内ATP所释放能量只能维持肌肉收缩1~2 s。
(1)ATP在细胞内的含量多吗?
资料分析
含量很低。
(2)生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP?
通过ATP和ADP之间迅速地转化。
二. ATP与ADP可以相互转化和利用
2、ATP的合成
ATP
ADP + Pi + 能量
绿色植物
合成酶
动物和人等
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
3、ATP与ADP的相互转化
ATP
合成酶
ADP +Pi
+能量
水解酶
思考练习2
ATP的水解和合成是否是可逆反应?
ATP的合成与水解不是可逆反应,物质是可逆的,从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
区分ATP的水解与合成
ATP水解:
能量来源: 能量来源:
能量去向: 能量去向:
ATP合成:
场所: 场所:
细胞质基质、线粒体、叶绿体
呼吸作用、光合作用
与放能反应相联系
与吸能反应相联系
ADP+Pi+能量 ATP
ATP合成酶
ATP ADP+Pi+能量
ATP水解酶
储存在ATP中
用于各项生命活动
活细胞内多种场所
特殊化学键的断裂
4、ATP与ADP的相互转化特点
① ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
② 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。
4、ATP的利用
ATP产生的能量
直接给生命活动提供能量
肌肉收缩
主动运输
蛋白质合成
生物发
光发电
思考:ATP水解释放能量是如何用于各项生命活动的呢?
ATP为主动运输供能
ATP的利用实例
4、ATP的利用
ATP与细胞内化学反应的联系
吸能
反应
放能
反应
如葡萄糖的氧化分解
如 葡萄糖 + 果糖 蔗糖
酶
ATP
ADP
Pi
能量
提 供
提 供
Pi
能量
能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通
细胞生命活动所需能量
ATP
糖类等
有机物
太阳能
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪
ATP
太阳光能
生物体内的能源物质
❖生物体内的能源物质
❖主要能源物质
❖主要储能物质
❖直接能源物质
❖能量的根本来源
课堂小结
ATP
组成元素:
结构简式:
ATP的水解:
ATP的合成:
A