内容正文:
第三章 细胞中能量的转换和利用
第1节 生命活动所需要酶和能源物质
第2课时
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
高中生物学
(苏教版2019)
课标内容
1.依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。
2.根据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。
无荧光出现
B
2ml
葡萄糖溶液
无荧光出现
A
2ml
生理盐水
有荧光出现
C
2ml
ATP溶液
荧光消失
15min
暗处
暗处
观察
将萤火虫的发光器捣碎放入试管中,加入适量生理盐水,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失。
01
ATP分子的结构
ATP分子的结构
ATP的英文全称是:adenosine tri-phosphate
腺苷
三
磷酸盐
中文名称:腺苷三磷酸
O-
C
O
C
C
H
H
OH
OH
C
C
O
P
O
P
O
P
O-
O
O-
O
O-
O
N
C
N
C
C
C
N
C
N
N
H
H
H
H
H
H
H
H
ATP分子的元素组成?
1、ATP的元素组成:C、H、O、N、P
O-
C
O
C
C
H
H
OH
OH
C
C
O
P
O
P
O
P
O-
O
O-
O
O-
O
N
C
N
C
C
C
N
C
N
N
H
H
H
H
H
H
H
H
腺嘌呤
核糖
腺苷
三个磷酸基团
腺苷三磷酸(ATP)
ATP分子的结构简式?
2、结构简式:
A P~P~P
–
O-
C
O
C
C
H
H
OH
OH
C
C
O
P
O
P
O
P
O-
O
O-
O
O-
O
N
C
N
C
C
C
N
C
N
N
H
H
H
H
H
H
H
H
ATP分子的结构简式中A代表?T代表?P代表?~代表?
3、 A代表腺苷,T代表三,P代表磷酸基团,“ ~ ”代表磷酐键
磷酐键
磷酐键
02
ATP分子的供能机理
ATP分子的供能机理
H20
酶1
ATP分子供能机理
+H2O
(Pi)
(ADP)
带着能量转移
酶1
Ca2+
ATP
1.参与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。
ATP分子供能机理
Ca2+
ADP
2.在载体蛋白这种酶的作用下,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。
ATP分子供能机理
Ca2+
ADP
3.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。
ATP分子供能机理
1.如图为ATP的结构式,回答下列问题:
(1)ATP中“~”这个磷酐键不稳定的原因是:________________________
__________________________。
(2)若1分子ATP完全水解,可得到的成分是:__________________________
_________________。
两个相邻的磷酸基团都
带负电荷而相互排斥等
1分子腺嘌呤、1分子核糖和
3分子磷酸基团
情境探疑
2.阅读下列材料,回答问题:
材料1 将用32P标记的磷酸加入细胞培养液,并在短时间内快速分离出细胞的ATP,结果ATP浓度变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带有放射性标记。
材料2 经测定,一个成年人每天大约消耗45 kg ATP,但每一时刻储存在人体内的ATP、ADP的总含量不到1 g,即每个细胞每秒钟可形成1 000万个ATP且同时有等量的ATP被分解。
(1)材料1中,细胞内的ATP只有末端磷酸基团带有放射性标记,这说明________________________________________。
(2)材料2说明ATP和ADP之间的相互转化快速、时刻不停地进行,处于__________。
(3)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。该事实说明______________________________________。
ATP中末端磷酸基团容易水解和重新生成
动态平衡
生物界具有统一性,生物具有共同的起源
情境探疑
03
ATP与ADP相互转化
ATP与ADP可以相互转化
ATP
ADP
酶
酶
能量到哪里去?
能量从哪里来?
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物、人、真菌、
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
ATP合成酶
能量
糖类等有机物氧化分解释放的能量
光反应中光合色素吸收的光能
大多数细菌
呼吸
作用
光合
作用
放能反应
主动
运输
电鳐
发电
肌肉
收缩
大脑
思考
萤火虫
发光
吸能
反应
物质