人教版教学名校联盟辽宁省大连市十四中高中生物细胞能量通货ATP必修一市公开课获奖课件

1、第2节 细胞能量“通货”ATP能量形式和转换第1页第1页光能第2页第2页电鳐电能第3页第3页机械能第4页第4页积极运送渗入能第5页第5页能量转换站-叶绿体通过绿色植物光合作用，把光能以化学能形式储存在糖类、脂肪等有机物中。光能 电能 活跃化学能 稳定化学能第6页第6页动力工厂-线粒体 生物体通过呼吸作用分解体内有机物，释放其中能量，用于生命活动。稳定化学能 活跃化学能+热能第7页第7页无氧呼吸和有氧第一阶段：细胞质基质稳定化学能 活跃化学能+热能第8页第8页是生物体进行生命活动主要能源物质。糖类是生物体内贮存能量物质。脂肪 这其中能量能不能直接被生物体利用呢？ 不能。从有机物中释放出来能量需要

2、转化成一个活跃化学能以后才干用于各项生命活动，这种活跃化学能就是三磷酸腺苷，简称为ATP。能量蕴藏在营养物质之中蛋白质：能源物质第9页第9页什么是ATP？ATP是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate)英文缩写符号， A-腺苷、T-三、P-磷酸基。ATP分子结构简式是：AP P P 。 ATP是一个高能磷酸化合物。不但由于是它分子结构中含有磷酸，还由于它在水解时释放能量是3054kJmol（千焦每摩尔）（普通将水解时，能够释放2092kJmol能量化合物都叫做高能化合物）。ATP水解释放能量是普通磷酸键水解时释放能量两倍以上。第10页第10页 纯净ATP是白色粉未状，能够溶于

3、水，可作为一个药物， ATP片剂能够口服，而ATP注射液能够肌肉注射或静脉滴注。主要是用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病，起到改进患者新陈代谢情况作用。一、ATP分子中含有高能磷酸键第11页第11页ATP结构简式ATP结构简式为AP P P腺苷磷酸基团高能磷酸键 ATP即三磷酸腺苷，是各种活细胞内普遍存在一个高能磷酸化合物。第12页第12页ATP与ADP互相转化A-PPPA-PP+ Pi + 能量 酶酶第13页第13页ATPADP酶酶能量PiPi能量ATP与ADP转化关系第14页第14页ATP转化成ADP时所需能量主要起源第15页第15页美研制出世界第一台纳米发动机 美国康奈尔大

4、学科学家已研制出世界上第一台生物分子纳米发动机。它仅一个病毒般大小，由ATP提供能量、ATP合成酶驱动发动机运转。每加一次能量，纳米发动机可连续工作一小时。科学家高度评价此项科技结果，认为生物分子纳米发动机在医学领域将大有用武之地。比如，它能够充当一个“小护士”，巡视全身。分子马达第16页第16页生物将ADP转化成ATP时所需能量根本来源是什么？是光能。绿色植物通过光合作用，将光能转化成ATP中化学能，并将ATP中化学能最后储存在糖类等有机物中。第17页第17页能源物质能源物质 糖类（主要能源物质） 、脂类、蛋白质储能物质 脂肪、淀粉（植物细胞） 、糖元（动物细胞）能量直接起源 （三磷酸腺苷）

5、最后能量起源 太阳光能第18页第18页三、ATP利用第19页第19页 ATP是生物体新陈代谢所需能量直接起源。 物质运送 物质合成 细胞分裂 肌肉收缩 生物发光等第20页第20页直接能源物质 分子简式 与 关系 在酶作用下，ATP中远离A高能磷酸键水解，释放出其中能量，同时生成ADP和Pi；在另一个酶作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。 合成时 能量起源 植光合作用和呼吸作用 动呼吸作用 分解时 能量利用 细胞分裂、根吸取矿质元素、肌肉收缩等生命活动。磷酸肌酸(CP)小结：腺苷普通化学键高能磷酸键磷酸基团第21页第21页磷酸肌酸ATP是细胞内主要磷酸载体或能量传递体，人体储存能量

6、方式不是ATP而是磷酸肌酸。肌酸主要存在于肌肉组织中，骨骼肌中含量多于平滑肌，脑组织中含量也较多，肝、肾等其它组织中含量很少。第22页第22页 每个人生活都需要能量、使用能量，运动时更需要为肢体活动连续地提供能量。各种化学能(碳水化合物、脂肪和蛋白质)贮存在体内，最终转化成三磷酸腺苷(ATP)。ATP是人体运动时直接供能物质。问题在于ATP数量有限。 运动时有四种不同代谢过程向人体提供能量，两种是无氧，两种是有氧。终究是哪种代谢被用来提供能量，取决于运动强度和连续时间。运动能量从哪里来？第23页第23页无氧能量系统 是三磷酸腺苷磷酸肌酸(ATP-CP)系统和糖酵解系统。肌肉运动时，首先由ATP

7、分解，将能量直接供应肌肉收缩。若运动很猛烈，则CP马上将能量转移到二磷酸腺苷(ADP)分子上，生成ATP，ATP又继续分解供应能量。肌细胞中ATP存量很少，但CP量却比ATP约多三倍，故两者总和大体可供应30秒钟激烈运动。该系统非常快速。如要继续运动，就得由糖元分解生成乳酸，同时释放能量以生成ATP。 尽管乳酸会造成肌肉酸痛，但它所产生能量却是ATP-CP系统两倍。糖酵解系统相应是高强度、连续时间在30秒3分钟之间运动。 这两个系统适应于短跑、跳跃、举重运动等。第24页第24页有氧能量系统 进行3分钟以上运动，能量需要有氧代谢系统提供。它也同运动强度和连续时间直接相关。强度较低、连续时间不小于

8、3分钟小于20分钟运动，是氧化糖产生大量ATP来供能。长于20分钟低强度运动则主要靠氧化脂肪来供能了。 在这一代谢过程中由于氧气能基本满足需要，因此不会产生乳酸，肌肉不会酸痛。专家们认为，中、老年人参与体育锻炼以有氧代谢运动项目为主，由于这对增强体质、延缓衰老有利。第25页第25页连续时间运动强度运动类型无氧能量系统ATP-CP系统30秒钟 高强度短跑、投掷、跳跃、举重等糖酵解系统30秒3分钟有氧能量系统氧化糖类3分钟-20分钟 低强度长跑、做体操、打太极拳等运动氧化脂肪长于20分钟第26页第26页 ATP是细胞内能量转换“中转站”，可形象地把它比方细胞内流通“能量货币”，是生物体内能量代谢中心，在生物能量代谢中占有关键地位。生物体内新陈代谢正是由于细胞中ATP才干顺利地完毕。ATP和核酸关系第27页第27页ATP是细胞内主要磷酸载体，ATP作为细胞主要供能物质参与体内许多代谢反应，尚有一些反应需要UTP或CTP作供能物质，如UTP参与糖元合成和糖醛酸代谢，GTP参与糖异生和蛋白质合成，CTP参与磷脂合成过程，核酸合成中需要ATP、CTP、UTP和GTP作原料合成RNA，或以dATP、dCT