生物人教版（2023）必修1 5.2细胞的能量“货币”ATP（共24张ppt1个视频）

第第页生物人教版（2023）必修15.2细胞的能量“货币”ATP（共24张ppt1个视频）(共24张PPT)

细胞的能量“货币”ATP

萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。

资料1：

荧光素发光原理：

在细胞内哪些物质比较有可能为萤火虫尾部细胞的发光提供能量？

葡萄糖

脂肪

谁为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量呢？

荧光消失

暗处

A

B

C

２ｍｌ蒸馏水

有荧光

出现

无荧光

出现

直接能源物质

15min

暗处

D

２ｍｌ葡萄糖溶液

无荧光

出现

无荧光

出现

２ｍｌ脂肪溶液

２ｍｌATP溶液

四支试管中分别放入等量的发光器粉末和生理盐水

萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。

资料2：

为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接供能？

结构

一、ATP的结构

1.ATP元素组成及中文名称是？

2.ATP的结构简式是？

3.ATP的能量储存在哪？

4.为什么ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？

~

~

①ATP的中文名称叫什么？组成元素有哪些？

1.ATP的中文名称：

C、H、O、N、P

2.ATP的组成元素:

腺苷三磷酸

ATP（腺苷三磷酸）

~

~

腺苷A

②ATP的结构简式如何书写？各符号分别代表什么含义？

核糖

P

P

P

~

~

腺苷

3.ATP的结构简式:

A—P～P～P

A:

P:

～:

—:

腺苷

磷酸基团

普通的化学键

特殊的化学键

磷酸基团

特殊化学键，具有较高的转移势能

腺嘌呤

③为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？ATP是如何实现能量转移的？

核糖

P

P

P

~

~

ATP水解时，脱离下来的挟带能量与其他分子结合，从而实现能量的转移，ATP水解就是的过程，1molATP水解时释放30.54kJ能量。

ATP中两个相邻的磷酸基团带有而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团有较高的。

负电荷

转移势能

释放能量

磷酸基团

腺嘌呤

④腺苷连接两个磷酸基团后的名称叫什么？若连接一个磷酸基团后的名称又叫什么？它是哪种物质的基本单位？

核糖

P

P

P

~

~

腺苷一磷酸(AMP)

腺苷二磷酸(ADP)

RNA的组成单位之一

腺苷三磷酸(ATP)

腺嘌呤核糖核苷酸

腺嘌呤

1)①②③④中的A依次代表的物质是______________

。

2)ATP脱掉两个磷酸基团后就是中的A。

腺苷、腺嘌呤、

腺嘌呤脱氧核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸

④

萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。

资料2：

为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接功能？

ATP是一种高能磷酸化合物

萤火虫体内微量的ATP如何满足萤火虫整晚发光的需要？

【思考】ATP在细胞中的含量很少，但是消耗量却很大，如何解决这一矛盾呢？

人体每天所消耗的能量需要水解100～150mol的ATP(相当于50～75Kg)；在剧烈运动的情况下，ATP的消耗约达0.5kg/min；而人体中ATP的总量只有大约2mg,剧烈运动时只能维持3S左右

资料3：

研究人员把少量末端用放射性磷ATP（32P标记）加入酵母提取液中，在几分钟时间内，大约一半的32P放射活性出现在Pi（磷酸）中

资料4：

ATP主要水解最外侧的特殊化学键

A–P～P～P

A–P～P～32P

发生了什么？

32P

研究人员用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团却已带有放射性标记。这一事实证明了什么？

资料5：

A–P～P

32P

～

P

～

ADP可以合成ATP

安静状态时

剧烈运动时

二、ATP与ADP的相互转化

能量

能量

能量

能量

细胞单位时间内需要的能量多少是由ATP和ADP相互转化速度快慢决定的，ATP的含量处于动态平衡

A-P~P~P

(ATP)

A-P~P

(ADP)

能量

Pi

ATP水解酶

ATP合成酶

能量

Pi

ATPADP+Pi+能量

水解酶

合成酶

能量从哪里来？

二、ATP与ADP的相互转化

能量的去向？

二、ATP与ADP的相互转化

绿色植物

光合作用

呼吸作用

人、动物、真菌、大多数细菌

呼吸作用

A-P~P

(ADP)

能量

ATP合成酶

Pi

A-P~P~P

(ATP)

5.细胞内的吸能反应(化学能）

如：葡萄糖+果糖蔗糖

ATP

1.生物发电、发光

3.大脑的思考:电能

2.肌肉收缩

(机械能）

4.细胞的主动运输（渗透能）

三、ATP的利用

ATP如何为生命活动提供能量？

A-P~P~P

(ATP)

A-P~P

(ADP)

Pi

ATP水解酶

能量

转运活动（主动运输）

ATP如何为生命活动提供能量？

Ca2+与载体蛋白结合

载体蛋白的酶活性被激活

催化ATP水解

Pi挟能量与载体蛋白结合导致其磷酸化

载体蛋白空间结构改变

Ca2+释放到膜外

A-P~P~P

(ATP)

A-P~P

(ADP)

Pi

ATP水解酶

能量

A-P~P~P

(ATP)

A-P~P

(ADP)

能量

Pi

能量

Pi

用于各项生命活动

光合作用呼吸作用

不是可逆反应：“物质可逆，能量不可逆”

(1)所需的酶种类不同；(2)能量的来源和去向不同；

ATP

合成酶

ATP

水解酶

ATPADP+Pi+能量

水解酶

合成酶

呼吸

作用

光合

作用

放

能

反

应

吸

能

反

应

ATP

ADP

ATP

水解酶

ATP

合成酶

Pi

能量

能量

Pi

(1)吸能反应总是与相联系，由ATP提供能量；

放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。能量通过ATP在吸能与放能之间进行流通

ATP的水解

ATP的合成

四、吸能反应与放能反应

糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。

ATP储存的能量相对较少，但能被直接利用。

细胞呼