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（2019）必修1

细胞的能量“货币”ATP 问题探讨 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化吗？ 传递信号，繁衍后代 荧光素等 有 萤火虫的尾部发光细胞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，荧光素与O2发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。 氧化荧光素 荧光素 能量 激活的荧光素 荧光素酶 +氧气 能 量 在生命系统中： 主要的能源物质： 最终的能量来源： 主要的贮能物质： 那么又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢？ 糖类 脂肪 太阳能 B C 蒸馏水 这个实验能说明什么问题 等量捣碎的发光器和水 0.1%葡萄糖 ATP制剂 A 发光 不发光 不发光 一、ATP的功能：细胞生命活动的直接能源物质 腺苷（A） ATP（腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸） 二、ATP是一种高能磷酸化合物 7 1.中文名称： 。 2.结构简式：A—P～P～P，其中A代表 ，P代表 ，～代表 。 3.特点 (1)ATP不稳定的原因：ATP中两个相邻的磷酸基团都___________________ 等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的 。 (2)ATP的水解过程就是 的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种 。 腺苷三磷酸 腺苷 磷酸基团 高能磷酸键 带负电荷而相互排斥 转移势能 释放能量 高能磷酸化合物 不同化合物中“A”的辨析 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP DNA RNA 核苷酸 腺苷 (由腺嘌呤和核糖组成) 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 消耗量大 ATP 含量很少 资料分析 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 三、ATP与ADP的相互转化 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 ATP合成和水解都非常迅速 10 ATP与ADP的相互转化 A P P P ~ ~ A P P ~ ATP ADP Pi Pi 能量 能量 合成 酶 水解 酶 如果ATP与ADP的转化出现障碍，后果是什么？ ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处在动态平衡之中。 虽然在生物体内含量少，但是ATP与ADP的相互转化十分迅速。 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，这体现了生物界的统一性。 ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。 源自动物的呼吸作用和植物的光合作用与呼吸作用提供能量。 在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量从哪里来？ 13 ATP的水解 ATP的合成 反应式 场所 反应类型 能量来源 —— 特点 生物体的需能部位 叶绿体、线粒体、细胞质基质等 光合作用、呼吸作用 ATP与ADP的转化时刻发生，且处于动态平衡，物质可循环利用，但能量不能循环利用 酶 ATP → ADP + Pi + 能量 酶 ADP + Pi + 能量 → ATP 水解反应 合成反应 ATP与ADP的相互转化 ？ 四、ATP的利用 大脑思考 肌肉收缩 物质合成 主动运输 生物放电 生物发光 16 17 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 程伴随着能量的转移，这就是 载体蛋白的磷酸化。 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。 主动运输 吸能反应：需要吸收能量的反应，如蛋白质的合成等，许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量 放能反应：释放能量的反应，如葡萄糖的氧化分解等，许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通 19 细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量， 而是要将能量转移至ATP中再利