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（2019）必修1

5.2 细胞的能量“货币”ATP 高一生物备课组 问题探讨 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 相传，我国晋朝青年车胤由于家境贫寒，买不起灯油，无法在晚上读书。于是他在草丛中捉了很多的萤火虫，并且将它们装在薄薄的布袋子里，借着萤火虫发出的光读书。这就是“囊萤夜读”的故事。 萤火虫发光需要 能量！ 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发光直接供能吗? ？ 萤火虫发光所需的能量是由ATP直接提供的。 （1）中文名称： 。 （2）结构简式： 。 注：符号含义 A—P~P~P 腺苷三磷酸 1、ATP的结构 P： 磷酸基团 ～： 特殊化学键 A： 腺苷 一、ATP是一种高能磷酸化合物 =腺嘌呤+核糖 （3）组成元素： C、H、O、N、P P P P ~ ~ 核糖 腺嘌呤 P 核糖 腺嘌呤 腺嘌呤核糖核苷酸 思考：腺苷三磷酸与腺嘌呤核糖核苷酸的区别？ ATP 腺嘌呤 核糖 P P P ~ ~ 高能量 2、ATP的特点 1molATP水解释放的能量30.54KJ.ATP是高能磷酸化合物 两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端磷酸集团容易断裂 不稳定 腺嘌呤 核糖 P P ~ 二、ATP与ADP可以相互转化 ATP ADP+ P i + 能量 ATP水解酶 腺嘌呤 核糖 P P ~ ADP（腺苷二磷酸） 1、ADP与ATP的转化过程 ADP + Pi ATP 能量 + 酶 动物、人、真菌、 多数细菌等 绿色植物 能 量 ADP +Pi+ ATP 酶 2、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 思考：ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？ ATP水解 ATP合成 反应条件 能量 反应场所 物质是可逆的，能量是不可逆的！ 水解酶 合成酶 高能磷酸键内的化学能 有机物中的化学能和光能 广泛存在于细胞的各个部位 叶绿体、线粒体等 1、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。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。每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。 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，但在细胞内的转化是十分迅速的且处在动态平衡之中。 三、ATP的利用 生物发电 生物发光 Ca2+ ATP 细胞中绝大数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的 主动运输 大脑思考 细胞中绝大数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的（还有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等）。 实例：ATP为主动运输供能 Ca2+ ATP 载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 在酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化 参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了 吸能反应 放能反应 四、ATP是细胞内流通能量的“货币” 吸能反应由ATP水解提供能量。如：蛋白质的合成。 放能反应释放的能量贮存在ATP中。如：葡萄糖氧化分解 1、化学反应类型 （伴随ATP合成） (伴随ATP水解） 能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应中流通，所以把ATP比喻为细胞的能量“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 ≈ ≈ ATP是细胞的能量“通货”，是驱动细胞生命活动的直接能源物质，为各项生命活动提供能量 将荧光素酶基因导入植物体内，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光。 荧光素+ATP 氧化荧光素(发出荧光) 荧光素酶 O2 与社会的联系 能源来源 直接能源物质 主要能源物质 细胞内良好的储能物质 动物细胞特有的储能物质 植物细胞特有的储能物质 最终能源来源 ATP 糖类 脂肪