5.2 细胞的能量”货币“ATP课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第五章 细胞的能量供应和利用 第5.2节 细胞的能量“货币”——ATP 本节目标 01 ATP是一种高能磷酸化合物 ATP与ADP可以相互转化 02 03 ATP的利用 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： 糖类 脂肪 太阳能 ATP 直接能源物质： 动物细胞内良好的贮能物质： 糖原 植物细胞内良好的贮能物质： 淀粉 单击此处添加标题 4 ⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？ ⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ ⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 传递求偶信号 腹部后端细胞内的荧光素 【问题探讨】 有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。 荧光素+能量→发光 萤火虫发光需要 能量！ 主要能源物质？ 主要储能物质？ 糖类 脂肪 想一想 谁为萤火虫尾部细胞发光直接提供能量呢？ ？ ATP也能供能 6 荧光消失 2mL 蒸馏水 15min 暗处 观察 2mL 葡萄糖溶液 2mL 脂肪溶液 无荧光 无荧光 无荧光 暗处 有荧光 2mL ATP溶液 ① ② ③ ④ 实验:探究萤火虫发光的直接供能物质 荧光素2ml 实验结论： ATP是直接供能物质 单击此处添加标题 7 糖、脂肪 生命活动 直接利用 ATP 细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。 单击此处添加标题 8 糖类、脂肪等有机物 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 一分子葡萄糖所含的能量是一分子ＡＴＰ所含的能量的９４倍。 能量 ≈ ≈ 有趣的比喻 一.ATP的结构 A–P～P～P A： 腺苷 P： 磷酸基团 ～： 高能磷酸键 2.结构简式： =腺嘌呤+核糖 （3个） （2个） —： 普通磷酸键 （1个） 1.中文名称： 腺苷三磷酸 ~高能磷酸键:30.54KJ/mol A–P~P~P 高能磷酸键 腺苷 磷酸基团 普通磷酸键 一般将水解时，能够释放20．92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物. ATP在水解时释放的能量是30．54kJ／mol（千焦每摩尔） ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。 10 一、ATP是一种高能磷酸化合物 腺苷A 腺苷三磷酸 ATP 3个磷酸基团 A–P～P～P 元素组成： C、H、O、N、P 核糖 腺嘌呤 P 腺嘌呤核糖核苷酸 ~ P ~ P 1 2 3 腺苷一磷酸 腺苷二磷酸，ADP 腺苷三磷酸，ATP ATP的分子结构 （RNA的基本组成单位） 单击此处添加标题 ATP的分子结构；ATP的供能原理；ATP的元素组成；ATP完全水解产物 12 P P P ~ ~ 核糖 腺嘌呤 腺苷一磷酸 又叫腺嘌呤核糖核苷酸 （RNA的基本组成单位） 【强调】ATP与腺嘌呤核糖核苷酸的区别： P 核糖 腺嘌呤 腺苷三磷酸 A P A-P～P ～P ….A T G C …. ….T A C G …. ….A U G C …. 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 核糖 A P ~ P P ~ 腺嘌呤 腺苷 腺苷 A分别代表？ 不同物质中的“A”分别代表什么含义？ 14 1.ATP的结构式可以简写为（ ） B A、A—P—P~P B、A—P~P~P C、A~P~P—P D、A~P~P~P 练习一 2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（ ）。 A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 C 3.在下列四种化合物的化学组成中，“O”中所对应的含义最接近的是 D A ①和② B ②和③ C ③和④ D ①和④ 16 20个腺苷，80个磷酸基团，最多能形成 个ATP，、这些ATP中含有 磷酸基团， 个高能磷酸键 20 60 40 二、ATP的水解 A–P～P～P Pi(磷酸) A–P～P 易断，能量 ADP（腺苷二磷酸） 酶 酶 能量 Pi (ATP) A-P~P~P (ADP) A-P~P Pi 能量 ATP ADP + Pi + 能量 ADP+Pi+能量 能量的储存 能量的释放 ATP水解酶 ATP ATP合成酶 各生命活动 伴随吸能反应 伴随放能反应 19 电鳐发电（电能） 萤火虫发光（光能） 大脑思考（电能） ATP 酶 ADP+Pi+能量 ATP水解酶 各生命活动 在生命活动中，ATP的能量可转化为不同形式的能量，如光能，电能等 20 主动运输（渗透能） 物质合成（化学能） 肌肉收缩（机械能） 吸能反应 ATP 酶 ADP+Pi+能量 ATP水解酶 各生命活动 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能的。吸收能量的反应=吸能反应 物质合成如：葡萄糖+果糖=蔗糖；氨基酸合成蛋白质 21 ATP 为主动运输供能的过程 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. 载体蛋白的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。 1.1ATP的利用 ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？解释ATP为生命活动供能的机理 22 绿色植物 呼吸作用 光合作用 动物和人等 动物和人等 呼吸作用 糖类、脂肪等有机物氧化分解 酶 酶 ATP ADP + Pi + 能量 ADP+Pi+能量 ATP水解酶 ATP ATP合成酶 各生命活动 物质可逆，能量不可逆！！！ 在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量从哪里来呢？ 24 ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡中 (ATP) (ADP) 各种生物的能量供应机制 ATP和ADP可以相互转化 ATP与ADP相互转化有什么意义？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。 25 资料1：成年人体内ATP的总量约2~10 mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为48 kg，在活动的状况下ATP的消耗可达0.5 kg/min ;在安静状态时，肌肉内ATP的所释放能量只能维持肌肉收缩1~2 s。 资料2：人体每个细胞每秒钟可以合成约1000万个ATP，且同时有等量的ATP被水解成ADP。 特点是：含量少 转化快 ATP的含量处在动态平衡之中，保证了稳定供能。 26 注意： (1)ATP为生物体生命活动直接提供能量,但不是唯一的直接能源物质,如UTP参与糖原的合成和糖醛酸代谢,GTP参与糖异生和蛋白质合成,CTP参与磷脂的合成。 (2)ATP≠能量,ATP是一种高能磷酸化合物,储存能量。 服用剧毒氰化物 立刻踏上黄泉路 这毒药怎么这 么厉害呢？？ 因为氰化物会阻止人体内新的ATP合成，这样细胞的生命活动就不能继续，人在短时间内就会死亡。 1.ATP的结构简式： 本节小结 A—P ~ P ~ P 2.ATP和ADP相互转化： +Pi ATP ADP + 能量 ATP合成酶 ATP水解酶 3.ATP的利用： 细胞的能量“通货” 是生命活动的直接能源物质 吸能反应总是与____________相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。 ATP的合成 ATP是细胞的能量“货币”。 ATP的水解 练一练 A 对于反应式： ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ） A、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆 的 C、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的 酶 酶 2 、如果一个ATP脱去两个磷酸，该物质就是构成核酸的基本单位之一，称为（ ） A、腺嘌呤核苷酸 B、鸟嘌呤核苷酸 C、胞嘧啶核苷酸 D、 鸟嘧啶核苷酸 A 3、高等植物体内产生ATP的生理过程有（ ） A 呼吸作用 、蒸腾作用 B 光合作用、蒸腾作用 C 光合作用、主动运输 D 光合作用、呼吸作用 D 4、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 （ ） A、太阳能 糖类 ATP B、ATP 糖类 脂肪 C、ATP、 脂肪 太阳能 D、ATP 葡萄糖 太阳能 D 5、下列有关人体细胞ATP的叙述，正确的是 （ ） A ATP在细胞中不断生成 B 一个ATP分子含有三个高能磷酸键 C 细胞内ATP和ADP的相互转化的反应是可逆的 D ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量 A 6、ATP在细胞内的含量及其生成是（ ） A 、很多，很快 B 、很少，很慢 C 、很多，很慢 D 、很少，很快 D 7.下列过程中ADP含量增加的是（　　） Ａ．Ｋ＋进入小肠上皮细胞　 Ｂ．苯进入生物细胞 Ｃ．氧气进入组织细胞　　　 Ｄ．甘油进入小肠上皮细胞 A 8、下图表示的是ATP与ADP之间的转化图，可以确定(　　) A．A为ATP，B为ADP B．酶1和酶2是同一种酶 C．X1和X2是同一种物质 D．能量1和能量2的来源相同 Lavf58.51.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $$