内容正文:
细胞的能量“货币”ATP
第9讲
直接提供能量的物质:ATP
一、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
萤火虫发光
主动运输
胞吞胞吐
物质合成
肌纤维收缩
细胞中一些需要能量的过程
ATP≠能量,ATP是储存能量并且可以转移的物质,当它被酶作用,化学键断开的时候可以放出大量能量
1.实验证据
ATP为什么能够作为直接的能源物质?
ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理(P一89),利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP,所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少,用于判断卫生状况。
荧光素+O2+ATP
氧化荧光素(发出荧光)
荧光素酶
荧光强度越强→ATP含量越多→微生物数量越多
与生活的联系:ATP荧光检测仪
1.生物体内的能源物质
(1)能源物质——糖类、脂肪、ATP等
(2)主要能源物质——糖类
(3)主要储能物质——脂肪
(4)直接能源物质 ——ATP(不是唯一)
(5)植物细胞内的储能物质——淀粉、脂肪
(6)动物细胞内的储能物质——糖原、脂肪
(7)最终能量来源——太阳能
归纳总结
二、ATP是一种高能磷酸化合物
ATP
1.ATP的中文名称:
腺苷三磷酸
腺苷
adenosine
tri
三
phosphate
磷酸
2.ATP的结构简式:
A—P~P~P
~ 代表一种特殊的化学键。
3.ATP是高能磷酸化合物
A—P~P~P
这种化学键不稳定
两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥
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。
ATP
ADP + Pi + 能量
酶
与其他分子结合
4.ATP的结构
5.各种A的辨析
①____________________ ②______________ ③_______________
④__________________ ⑤____________________ ⑥_____________________
腺苷
(腺嘌呤+核糖)
腺嘌呤
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
下面各个圆圈中代表的含义相同的有哪些?
①=③=⑤,代表腺嘌呤核糖核苷酸
④=②,代表腺苷
A
RNA与ATP的联系
(1)元素组成都是C、H、O、N、P。
(2)ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分,即AMP,是组成RNA的基本单位之一,如下图所示:
ATP与核苷酸的关系
1.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,下图是ATP的分子结构图,下列分析正确的是( )
A.圆圈内所示为含氮碱基腺嘌呤
B.方框内所示为腺嘌呤核糖核苷酸
C.细胞合成蛋白质时利用①断裂释放的能量
D.②在光合作用过程中容易形成但不易断裂
A
三、ATP与ADP可以相互转化
ATP如何实现细胞内能量供应?
1.ATP水解释放的能量用于细胞内各项耗能的生命活动
如:主动运输、有机物合成、胞吞胞吐、肌肉收缩、蛋白质磷酸化等。
ATP为主动运输提供能量
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。
①
②
③
ATP为主动运输提供能量
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。
①
②
③
ATP为主动运输提供能量
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
②
③
三、ATP与ADP可以相互转化
ATP如何实现细胞内能量供应?
2.ATP合成的能量来源:
绿色植物、蓝细菌等:光合作用的光能、呼吸作用有机物分解释放的能量
人、动物、真菌、大多数细菌:呼吸作用有机物分解释放的能量
辨析:ATP极为重要,所有细胞中含有很多的ATP( )
×
ATP含量极少,只是在细胞中时刻进行和ADP的相互转化
三、ATP与ADP可以相互转化
ATP如何实现细胞内能量供应?
3.ATP与ADP相互转化的特点
①时刻不停的发生且处于动态平衡之中
ATP、ADP在细胞内含量少,但是转化迅速。从而实现细胞大量能量的需求。
辨析:人在剧烈运动的情况下,ATP的水解速率>ATP的合成速率( )
×
运动的时候,需要比平时更多的ATP,因此ATP的消耗速率加快,但是同时,ATP的合成速率也会相应的加快,所以,ATP的合成速率=转化速率。
三、ATP与ADP可以相互转化
ATP如何实现细胞内能量供应?
3.ATP与ADP相互转化的特点
②ATP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