5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

第2节 细胞的能量“货币”ATP 第5章 细胞的能量供应和利用 本节聚焦： 1.为什么说ATP是细胞的能量“货币”？ 2.ATP与ADP是怎样相互转化的？ 这有什么意义？ 3.细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量？ 讨论： 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.在萤火虫发光的过程中有能量转换吗？ 化学能→光能 问题探讨： 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。 ——唐.杜牧 传递信号，吸引异性交尾 腹部后端细胞内的荧光素 2 【资料】萤火虫的发光原理 萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。 能量 荧光素酶 荧光素＋氧气 激活 氧化荧光素 + 荧光 细胞中主要能源物质？ 细胞中良好的储能物质？ 糖类 脂肪 哪种物质为萤火虫尾部细胞发光直接提供能量呢？ 探究：萤火虫发光的直接能源物质是什么? 【材料】萤火虫发光细胞研磨成的粉末、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。 取4支试管，编号1、2、3、4，向各试管分别加入萤火虫发光细胞研磨成的粉末和2mL蒸馏水，各试管均发出荧光；一段时间后，荧光消失 1 2 3 4 2ｍL 蒸馏水 2mL 葡萄糖溶液 2mL 脂肪溶液 2mL ATP溶液 结论：萤火虫发光的直接能源物质是ATP。 发出荧光 一、ATP的化学组成和特点 1.ATP的中文名称： 2.ATP的结构简式： A－P～P～P 腺苷三磷酸 ATP是一种高能磷酸化合物。 A代表： P代表： ～代表： 组成元素： 腺苷 腺嘌呤 核糖 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，容易断裂，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。 C、H、O、N、P 1molATP水解释放出的能量高达30.54kJ。 腺苷 磷酸基团 特殊的化学键 一、ATP的化学组成和特点 说明：AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。 腺苷三磷酸（ATP） 腺苷一磷酸 (AMP） 腺苷二磷酸 （ADP） 腺苷（A) 核糖 P P P ~ ~ 腺嘌呤 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 核苷酸 DNA RNA 【典例】不同化合物中“A”的辨析 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 ATP ADP ATP ATP合成酶 ATP水解酶 ADP +Pi +能量 ATP和ADP的相互转化，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。 二、ATP与ADP的相互转化 ATP和ADP的含量很少且相对稳定，但转化速率很快，从而保证细胞内能量的需求。 8 植物： 动物、真菌和大多数细菌： ATP ADP 光能 有机物中的化学能 光合作用 细胞呼吸 用于各项生命活动 主动运输 发光、发电 肌肉收缩 大脑思考 物质合成等 光能、呼吸作用时有机物分解释放的能量 呼吸作用时有机物分解释放的能量 ATP生成的途径/过程： 光合作用、呼吸作用 9 ATP ATP合成酶 ATP水解酶 ADP +Pi +能量 ATP与ADP之间的相互转化不是可逆反应，因为反应的酶、能量是不同的。物质是可逆(循环)的，但能量不可逆（不循环）。 二、ATP与ADP的相互转化 这是一个可逆反应吗？ 三、ATP的利用 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量， 如大脑思考、电鳐发电、生物发光和物质的主动运输。 生物放电 主动运输 生物发光 大脑思考 （渗透能） （电能） （光能） ATP的利用 肌细胞收缩 葡萄糖+果糖→蔗糖 细胞内各种吸能反应 （机械能） （化学能） 酶 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 时，其酶活性就被 了。 在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 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 。 载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 ATP为主动运输供能示意图 相应位点结合 激活 末端磷酸基团 载体蛋白的磷酸化 空间结构 能量 荧光素酶 荧光素＋氧气 激活 氧化荧光素 + 荧光 ATP ATP激活的原理？ 使荧光素磷酸化 吸能反应 放能反应 蛋白质的合成 葡萄糖的氧化分解释放能量 ATP 储存 水解放能 ATP的合成一般与放能反应相联系 ATP的水解一般与吸能反应相联系 四、ATP的合成、水