3.1 ATP是细胞内的“能量通货” -2024-2025学年高一上学期生物浙科版（2019）必修1

第三章 细胞的代谢 第一节:ATP是细胞内的“能量通货” 刘瑶瑶 116办公室 问题探讨 夏秋晴朗的夜晚，我们在野外可以看到一闪一闪的亮光，这是萤火虫在飞舞时发出的荧光。萤火虫的荧光是怎样形成的？ 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。 萤火虫发光的奥秘 1. 萤火虫发光的原理 荧光素 激活的荧光素 荧光素酶 氧气 氧化 荧光素 发出 荧光 ATP中的能量 2. 细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ 糖类是主要的能源物质 油脂是良好的储能物质 ATP ATP与其他供能物质有何区别呢？ P64 细胞能直接利用供能物质吗？ ATP是细胞生命活动的直接能源 A组 B组 肌肉没有收缩 肌肉有明显收缩 现象 结论：葡萄糖不能直接被肌肉利用，而ATP可以。 B A 葡萄糖溶液 ATP溶液 结构 思考：实验前持续刺激腓肠肌细胞或直接采用刚刚失去收缩功能的离体肌肉进行实验，原因是什么？ 耗尽细胞内原有能量 P64 ~ ~ 腺苷三磷酸/ATP 腺苷(A) (A) ATP=1个核糖+1个腺嘌呤+3个磷酸基团 1.组成元素： 2.结构： ＋ ~ ~ ＋ ATP的结构 ：C、H、O、N、P ATP=1个腺苷+3个磷酸基团 腺嘌呤(A) 核糖 磷酸基团 P65 ATP是细胞生命活动的直接能源 A – P～P～P (1)结构简式： (2)简称：ATP A T P 腺苷 三 磷酸 分布： 活细胞中，ATP广泛分布在细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中，但含量很低。 高能磷酸键，稳定性较差，水解可以释放大量能量。 普通磷酸键 如何保证正常的生命活动 ? ~ ~ P65 1个ATP分子含有2个高能磷酸键，在ATP水解酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键水解，形成腺苷二磷酸(ADP)，释放出1个磷酸，同时释放能量。 细胞内ATP与ADP保持动态平衡 ATP在细胞中 易于水解 易于再生 水解 ↑放能反应 ~ 腺苷二磷酸(ADP) 结构简式：A-P~P 腺嘌呤核糖核苷酸(AMP) 结构简式：A-P 构成RNA的基本单位之一 Pi ATP水解酶 ~ ~ ~ ATP ADP P65 在ATP合成酶的作用下，ADP和1个磷酸结合重新形成ATP，在这个过程中吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来。 细胞内ATP与ADP保持动态平衡 合成 ↑吸能反应 ATP合成酶 ATP的合成 ~ ~ ~ Pi 不是，两个反应所需的酶、参与条件和反应场所都不同 思考：ATP与ADP之间的转化是否为可逆反应 ? ←物质可逆 ←能量不可逆 P65 细胞内ATP与ADP保持动态平衡 通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应，此过程被称为ATP-ADP循环 意义：细胞中ATP-ADP循环速度很快，使得细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平 ATP-ADP循环 Pi ATP水解酶 ~ ~ ~ ATP的水解 ATP合成酶 ATP的合成 ~ ~ ~ Pi 总反应式：ATP ADP+Pi+能量 酶 P65-66 细胞内ATP与ADP保持动态平衡 ATP的水解：放能反应 远离腺苷(A)的高能磷酸键水解 需能的各种生命活动 细胞需能处 来源： 去向： 场所： ①光合作用（光能）--绿色植物等 ②细胞呼吸（有机物中化学能） 合成ATP，储存于高能磷酸键 细胞溶胶、线粒体、叶绿体 ATP的合成：吸能反应 来源： 去向： 场所： P65 肌肉收缩 大脑思考 生物发电 生物发光 主动运输 物质合成 ATP的利用 ATP水解时释放出的能量可以被细胞利用，如肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中许多其他消耗能量的活动。 细胞内ATP与ADP保持动态平衡 ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞内能量转换和利用中起着关键作用。 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 储存的能量能 被直接利用 用于各项生命活动 “能量通货” 能量能重复利用？ × ATP的特点： ①在细胞内含量低，但与ADP相互转化速率很快； ②细胞内ATP含量保持相对稳定； ③ATP是直接能源物质，但非唯一； P65 ATP合成与水解的对比 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 酶 反应类型 场所 能量来源 能量去路 ATP合成酶 ATP水解酶 吸能反应 放能反应 细胞溶胶、线粒体、叶绿体 需能部位 光能(光合作用)和 化学能(细胞呼吸) ATP中高能磷酸键内的化学能 储存于ATP的高能磷酸键 用于各项生命活动 课堂小结 ATP、ADP、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、腺苷之间的关系 腺嘌呤+核糖=腺苷 腺苷+磷酸=AMP(即腺嘌呤核糖核苷酸)，是RNA的基本单位之一 腺苷+2个磷酸=ADP（腺苷二磷酸） 腺苷+3个磷酸=ATP（腺苷三磷酸） 巩固练习 1．如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是(　 　) A．b键断裂后形成ADP和磷酸 B．图中的3表示ATP中的字母A C．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一 D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动 D 感谢！ Lavf57.56.101 Lavf58.20.100 $$