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

第五章 细胞的能量供应和利用 细胞的能量“货币”ATP 萤火虫为什么会发光呢? 萤火虫的尾部发光器中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活,在荧光素酶的催化作用下,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。 资料1: 荧光素 + 能量 + O2 氧化荧光素 + H2O 荧光素酶 发出荧光 从哪里来? 细胞生命活动所需要的主要能源物质—— 在细胞内,哪些物质能够提供能量? 细胞良好的储能物质—— 葡萄糖 脂肪 为主动运输提供能量—— ATP 这些物质能否直接为萤火虫发光提供能量? 一、生命活动的直接能源物质 材料:现磨的萤火虫发光器粉末(含荧光素和荧光素酶)。 试剂:蒸馏水、脂肪组织样液、葡萄糖溶液、ATP溶液。 用具:试管、滴管、量筒。 探究生命活动的直接能源物质 使用上述材料、试剂和用具,设计一个实验: 探究哪些物质能为生命活动直接提供能量? 1.实验思路是怎样的? 2.实验自变量和因变量是什么? 2.实验组与对照组怎样设置? 探 究 一、生命活动的直接能源物质 实验设计: 1 2 3 4 加入等量发光器粉末, 放置一段时间直至荧光消失 2mL 蒸馏水 2mL 脂肪 2mL 葡萄糖 2mL ATP 黑暗环境 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” ATP是生物体生命活动的直接能源物质。 二、ATP的结构 1.ATP的中文名称: 腺苷三磷酸 2.ATP的分子结构: 腺嘌呤 核糖 腺苷(A) 磷酸基团 磷酸基团 磷酸基团 (ATP)腺苷三磷酸 腺苷 3.ATP的结构简式: A–P~P~P 磷酸基团 特殊化学键 组成元素: C、H、O、N、P A–P~P~P 有其他分子结合 末端磷酸基团 有一种离开 ATP与其他分 子结合的趋势 具有较高转移势能 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥 这种化学键不稳定 ATP是如何提供能量的? 资料2: 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记。 结合资料分析, 你能得出哪些结论? 2.ATP既在合成,也在分解 1.部分被32P标记的ATP是重新合成的 3.ATP中远离A的P容易脱落 三、ATP与ADP的转化 资料3: ①人体中ATP的总量只有大约50.7g。 ②人体每天的能量需要水解50~75kg ATP 。 1. 从①可得出什么结论? ATP与ADP不断进行转化。 ATP的含量少。 2. ATP含量少,如何满足②? ADP+Pi+能量 ATP 合成酶 水解酶 ATP与ADP的转化有何特点? 24466 (2) - 资料4: ①激烈运动时,每分钟约有0.5kg ATP转化成ADP。 ②在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大。 ATP与ADP的转化较迅速。 1. 从①可得出什么结论? 2. 从②可得出什么结论? ATP与ADP的转化处于动态平衡。 ADP+Pi+能量 ATP 合成酶 水解酶 讨论: ATP与ADP的转化是否为可逆反应? 否。原因: ①酶不同。 ②能量不同。 ③反应场所:ATP合成在细胞质基质、线粒体、叶绿体; ATP的分解在细胞多种场所。 ADP 水解酶 用途? Pi 能量 ATP + + 用于各项生命活动。 (吸收能量) ATP水解与吸能反应有关。 磷酸化的过程 ADP 合成酶 来源? 1.ATP合成与 (吸能/放能)反应有关。能量通过ATP分子在吸能和放能反应之间流通。可形象地把ATP比喻成细胞内流通的_。 呼吸作用 光合作用 人和动物等 呼吸作用 绿色植物 2.合成ATP所需能量来源:动物、真菌和大多数细菌_ 绿色植物和光合细菌_ 放能 Pi 能量 ATP + + 能量“货币” 呼吸作用 呼吸作用和光合作用 细胞内流通的能量“货币”-ATP ①细胞中的放能反应与ATP合成相联系。 ②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系。 ③能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。 拓 展 能源物质 C02+H2O 释放 热能 (散失) 可转移的能量 ATP ADP+Pi 能量利用 肌肉收缩 神经传导和生物电 合成代谢 分泌和吸收 …… 有机物中稳定的化学能到ATP中活跃的化学能,再到各种生物活动表现过程中的机械能或电能等,细胞内发生各种能量形式的相互转变,能量既没有被创造也没有消失。 不同物质中的“A”代表的含义 $$