【课件】 细胞的能量“货币”ATP-课件（人教版2019必修1）

1、第5章细胞的能量供应和利用第2节 细胞的能量“货币”ATP问题探讨银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？主要是相互传递求偶信号，吸引异性腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。有机物中储存的化学能转变成光能。萤火虫发光的原理萤火虫的发光细胞内有特有的发光物质荧光素 荧光素为荧光素氧化直接提供能量的物质是什么？荧光素酶氧化荧光素能量（发出荧光）糖类是细胞中主要的能源物质脂肪是细胞中良好

2、的储能物质激活性荧光素+O2荧光消失暗处ABCD葡萄糖溶液ATP溶液脂肪溶液蒸馏水15min暗处有荧光无荧光无荧光无荧光ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质01ATP一种高能磷酸化合物一 ATP是一种高能磷酸化合物腺苷（A）ATP （腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）1mol ATP水解释放的能量高达30.54KJ/mol组成元素C、H、O、N、P水解时末端磷酸基团携能量与其他分子结合。结构简式APPPATP的水解不稳定，易断裂，也易形成用于大脑思考（电能）用于肌细胞收缩（机械能）葡萄糖+果糖 蔗糖酶用于细胞内各种吸能反应用于生物放电（电能）用于生物发光（电能）用于主动运输

3、 （渗透能）电鳐ATP的利用细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。ATP的利用Ca2+ATP 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。Ca2+ADPCa2+ADP 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。ATP的利用 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，

4、活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。ATP的供能机理：1.肌肉收缩的直接能源物质是ATP。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩12s所需的能量。 2.一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。 资料分析人和动物等绿色植物人、动物、真菌和大多数细菌等: 通过呼吸作用分解有机物释放能量绿色植物: 呼吸作用和光合作用ATP的合成02ATP与ADP可以相互转化 酶酶光合作用呼吸作用ATPADP

5、主动运输物质合成肌肉收缩PiPi活动：请将ATP与ADP的转化概念图补充完整能量能量生物发光讨论1：在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？讨论2：如果ATP与ADP的转化出现障碍，后果是什么？ 动态平衡生物界的统一性讨论3：ATP与ADP的转化是一个可逆反应吗？不是，酶和能量不同 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。吸能反应放能反应蛋白质的合成葡糖糖的水解ATP储存水解放能ATP是细胞的能量“货币” 应用：科学家运用这一原理，将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”。荧光素酶氧化荧光素能量（发出荧光）激活性荧光素+O2荧光素科技前沿拓展：其他直接能源物质GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTPATP合成与ATP水解的比较：反 应ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反应类型酶的类型场所能量来源能量去向酶酶水解反应合成反应水解酶合成酶活细胞所有部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等特殊的化学键有机物中的化学能、光能用于各项生命活动储存于特殊的化学键中结论 ：物质是可逆的，反应、能量是不可逆的 能源来源能量直接来源主要能源物质生物体内重要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糖类脂肪糖原淀粉太