5.3细胞的能量货币ATP课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP 《秋夕》——杜牧 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。 1、萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2、萤火虫的发光原理是什么？ 相互传递求偶信号， 以便交尾繁衍后代。 问题探讨 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 葡萄糖是细胞中主要的能源物质 脂肪是细胞中良好的储能物质 【思考】细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ ？ 其他某物质A 3 萤火虫发光器实验 加入2mL 物质A溶液 物质A是能源物质 物质A是直接能源物质 4 一、ATP的功能 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 糖、脂肪 生命活动 直接利用 ATP 细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。 蛋白质—— 脂肪—— 糖类—— ATP—— 细胞能源物质的比喻 “不动产” “定期存款” “活期存款” “现金” 功能：ATP是生物体生命活动的直接能源物质 一、ATP的功能 腺苷（A） 二、ATP的结构 1、中文名称 2、元素组成 腺苷三磷酸 C、H、O、N、P 3、结构组成 1分子腺嘌呤 1分子核糖 3分子磷酸基团 4、结构简式 A－P～P～P A:腺苷 P:磷酸基团 －:普通的化学键 ～:特殊化学键 2个 A（腺苷） ATP（腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸） RNA的基本单位之一 T：三 8 二、ATP的结构 A P P P 思考：ATP中的能量储存在哪儿？ 储存在特殊化学键中。ATP不稳定，两个相邻的磷酸带有负电荷而相互排斥，使这种化学键不稳定，末端的磷酸基团有较高转移势能。 ATP水解的过程就是 的过程，1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种 。 释放能量 高能磷酸化合物 注意： ATP是一种物质，不是能量 ATP供能原理 A — P～P～P A — P～P～P A — P～P Pi 由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定 末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生改变 ATP水解酶 1、ATP水解释放能量转化成ADP A–P～P～P A–P～P +Pi + 能量 ADP:腺苷二磷酸 反应式： ATP ATP水解酶 ADP + Pi + 能量 三、ATP和ADP可以相互转化 ATP合成酶 2、由ADP合成ATP储存能量 ATP ADP +Pi + 能量 三、ATP和ADP可以相互转化 资料分析 ATP 消耗量大 ATP 含量很少 矛盾 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。 1 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。 2 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 3 ATP合成和水解 都非常迅速 13 图5-4 ATP与ADP相互转化示意图 特点 对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化是时刻不停发生并处于动态平衡之中。 ATP与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，这体现了生物界的 。 三、ATP和ADP可以相互转化 统一性 动物、人、真菌和 大多数的细菌等 绿色植物 能 量 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 ADP +Pi+ ATP ATP合成酶 有机物分解所释放的化学能 合成ATP的能量来源 产生ATP的场所： 光合作用 光能 ①有机物分解所释放的化学能 ②光能 ①细胞质基质、②线粒体、③叶绿体 ① ② 三、ATP和ADP可以相互转化 四、ATP的利用 大脑思考（电能） 用于主动运输（渗透能） 用于生物发光(光能) 用于生物发电（电能） 用于物质合成（化学能） 用于肌肉收缩（机械能） 思考：ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？ 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。 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，这一过程伴随能量的转移，这就是载体蛋白磷酸化。 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+释放到膜外侧。 ①运输物质