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一

第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”——ATP 萤火虫的发光原理 荧光素 + 能量 + O2 氧化荧光素 + H2O 荧光素酶 从哪里来？ 想一想： 细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？如何验证？ （发出荧光） 糖类、脂肪、ATP----------- 探究： 使萤火虫发光的能源物质 荧光消失 A B C D 15min 暗处 发光器粉末（含荧光素和荧光素酶） 小组讨论，完成实验设计并预测结果。 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入4支试管,各加入少量水使之混合,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，然后…… 荧光消失 暗处 A B C D 2ｍL葡萄糖溶液 2ｍL ATP溶液 2ｍL脂肪溶液 2ｍL蒸馏水 观察 15min 暗处 发光器粉末（含荧光素和荧光素酶） 探究： 有荧光出现 无荧光出现 使萤火虫发光的能源物质 结论：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 糖类、脂肪等有机物中的化学能 ATP中的化学能 耗能的生命过程 细胞中流通的能量“货币” 中文名称： 元素组成： 腺苷三磷酸 A-P～P～P C H O N P 结构简式： A： T： P： —： ～： 腺苷（腺嘌呤+核糖） 三 磷酸基团 普通磷酸键 特殊化学键 一、ATP是一种高能磷酸化合物（P88） 相邻磷酸基团都带负电荷，相互排斥 远离腺苷的特殊化学键易断裂 末端磷酸基团有较高的转移势能 1 molATP水解能量高达30.54 KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 注意： ATP≠能量，而是一种储存能量的物质 一、ATP是一种高能磷酸化合物 腺苷二磷酸（ADP） 腺苷三磷酸(ATP) ~ 腺嘌呤 核糖 P P 腺嘌呤 核糖 P 腺苷一磷酸（AMP） ~ ~ 腺嘌呤 核糖 P P P RNA的基本组成单位之一 也称腺嘌呤核糖核苷酸 一、ATP是一种高能磷酸化合物 p p p p p 能量 Pi 能量 Pi 合成 水解 1.转化过程： ADP + Pi + 能量 合成酶 ATP ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量 二、ATP和ADP可以相互转化 10 光 合 作 用 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 人、动物、真菌、 多数细菌等 绿 色 植 物 能量 ADP + Pi + ATP 酶 有机物 氧化分解 二、ATP和ADP可以相互转化 p p p p p 能量 Pi 能量 Pi 合成 水解 1.转化过程： ADP + Pi + 能量 合成酶 ATP ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量 ATP的合成与分解是否为可逆反应？ 二、ATP和ADP可以相互转化 12 酶 能量去路 场所 2、ATP合成反应与水解反应的比较 ATP 酶 ADP + Pi + 能量 ADP + Pi + 能量 酶 ATP ATP合成酶 ATP水解酶 光合作用（光能）、呼吸作用（化学能） 特殊化学键水解 用于形成特殊化学键 用于各种生命活动 细胞内的需能部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体 总结：物质可逆，能量不可逆，场所、酶也不同，所以不是可逆反应 二、ATP和ADP可以相互转化 能量来源 13 3、相互转化特点： （1）细胞中ATP的含量少，但ATP和ADP之间的转换是时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中； （2）ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。 运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消耗约60 kg的ATP，相当于一个成年人的体重。 成人体内ATP的总量2~10 mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40 kg，在活动的状态下ATP的消耗可达0.5 kg/min；在安静状态时，肌肉内ATP的所放能量只能维持肌肉收缩1~2 s。 资料1 资料2 ATP在细胞内的含量很少，需求量很大，机体是如何解决这个问题的呢？ 其他生物也是这样的能量供应机制吗？ 三、ATP的利用 用于生物放电（电能） 用于生物发光（光能） 用于主动运输（渗透能） 电鳐 用于大脑思考（电能） 用于肌细胞收缩（机械能） 细胞内的物质合成（化学能）、 有机物的氧化分解（热能）∙∙∙ ATP 15 ATP为主动运输供能的过程 ①Ca2+与载体蛋白结合位点结合 ②载体蛋白催化ATP水解的活性被