5.2 细胞的能量货币ATP-【爱上生物课】2024-2025学年高一生物上学期优质课件（人教版2019必修1）

1 第2节 细胞的能量“货币”ATP 1 第5章 细胞的能量供应与利用 银烛秋光冷画屏， 轻罗小扇扑流萤。 天阶夜色凉如水， 卧看牵牛织女星。 秋 夕 唐·杜牧 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 问题探讨 1、ATP ：腺苷三磷酸 2、组成元素：C、H、O、N、P 核糖 磷酸基团 腺嘌呤 腺苷（A） ATP（腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸） 结构简式： ATP的结构 腺苷 磷酸基团 特殊的化学键 普通的化学键 A—P～P～P 01 ATP是一种高能磷酸化合物 ＋ H2O 酶 H ＋ OH ＋ 30.54 kJ/mol ATP 水 ADP 磷酸 能量 高能磷酸化合物 01 ATP是一种高能磷酸化合物 (1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？ (2)图示b、c、d所示化学键是否相同？最易断裂和重建的是哪一个？ (3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？ 图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一。 不同 d a处应为“—OH”，因为该五碳糖为核糖。 据图分析ATP的结构和特点： 5 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP DNA RNA 核苷酸 不同化合物中“A”的辨析 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 6 【资料1】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。 【资料2】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。 【资料3】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消耗量多 但ATP含量很少 ATP合成和水解都非常迅速 ATP在水解的同时还在源源不断的的合成，ATP与ADP可以互相转化。 ATP和ADP可以相互转化 02 ATP ADP 能量 能量 水解 合成 ATP与ADP互相转化示意图 ATP和ADP可以相互转化 02 ATP水解酶 1、ATP转化成ADP的过程 A–P～P～P A–P～P + Pi + 能量 ADP （腺苷二磷酸） 不稳定,易断裂 游离磷酸 ATP （腺苷三磷酸） 用于各项生命活动 ATP和ADP可以相互转化 02 9 ATP为主动运输供能的机理 物质从ATP获得磷酸基团的过程称为磷酸化，是获能的过程；磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应 ATP为主动运输供能的机理 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。 11 用于主动运输 ATP 用于生物放电 葡萄糖+果糖→蔗糖 酶 细胞内各种吸能反应 生物发光　　　　　　　　　　　　　　　　　 用于各种运动，如肌细胞收缩 用于恒定体温 ATP的利用 03 ATP合成酶 2、ADP转化成ATP的过程 A–P～P + Pi + 能量 ADP （腺苷二磷酸） 游离磷酸 A–P～P～P ATP （腺苷三磷酸） 动物和人 绿色植物 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ATP和ADP可以相互转化 02 13 反 应 ATP→ ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ ATP 反应类型 酶的类型 能量来源 能量去向 酶 酶 水解反应 合成反应 水解酶 合成酶 特殊化学键 光合作用和呼吸作用 用于各项生命活动 储存特殊化学键中 结论 ：物质是可逆的反应、能量是不可逆的 ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？ 3、吸能反应和放能反应 吸能反应：与ATP的水解相联系，如合成蛋白质、合成淀粉等。 放能反应：与ATP的合成相联系，如葡萄糖的氧化分解等。 ATP和ADP可以相互转化 02 糖类、脂肪等 有机物（化学能） 生命活动 ATP 买咖啡 细胞的能量“货币”ATP 储存有大量的能量，但不能被直接利用。 储存的能量相对来说少，但能被直接利用。 (放能反应) (吸能反应) 注意 ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种与能量有关的物质。 ATP并不是细胞内唯一直接能源物质，如存在于各种细胞内的UTP、GTP、CTP。 01 02 03 若ATP中的核糖改为脱氧核糖，就转变为dATP 能源来源 能量直接来源 主要能源物质 生物体内良好储能物质 动物细胞内的储能物质 植物细胞内的储能物质 最终能源 ATP 糖类 脂肪 糖原 淀粉 有关能源物质的回顾与小结： 太阳能 无关变量：压强，试管洁净程度，过氧化氢是否新配制等 组成元素： 结构简式： ATP的水解： ATP的功能： 细胞生命活动的直接供能物质 ATP C、H、O、N、P ATP的合成： A–P～P～P ATP→ADP+Pi+能量 酶 ADP+Pi+能量→ATP 酶 课堂小结 无关变量：压强，试管洁净程度，过氧化氢是否新配制等 学以致用 天天向上 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $$