细胞的能量“货币”ATP-课件

第2节细胞的能量“货币”ATP第5章细胞的能量供应和利用荧光素能量激活的荧光素荧光素酶+氧气氧化荧光素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的储能物质3.细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？四川省青神县的三、四月是流萤的季节，流萤飞舞是春天带给青神的浪漫。人们置身于美丽的乡间山林，瞬间被萤光包围，并深陷其中不能自拔，尽享漫山的流萤飞舞，如梦如幻。1.萤火虫发光的生物学意义是什么？2.萤火虫发光的原理是什么？主要是相互传递信息，以便繁衍后代。探究：萤火虫发光的直接能源物质是什么?探究：萤火虫发光的直接能源物质是什么?【材料】萤火虫发光细胞研磨成的粉末、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。取4支试管，编号1、2、3、4，向各试管分别加入萤火虫发光细胞研磨成的粉末和2mL蒸馏水，各试管均发出荧光；一段时间后，荧光消失12342ｍL蒸馏水2mL葡萄糖溶液2mL脂肪溶液2mLATP溶液结论：萤火虫发光的直接能源物质是ATP。发出荧光普通化学键A:P:中文名称：组成元素：C、H、O、N、P腺苷三磷酸A—P～P～P腺苷（腺嘌呤＋核糖）磷酸基团ATP结构简式腺苷(A)腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)腺嘌呤核糖核苷酸RNA的基本组成单位之一特殊化学键模型图腺嘌呤核糖三个磷酸基团一、ATP的化学组成和特点资料1α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。

α位β位γ位

该实验说明什么?PPPβ位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。一、ATP的化学组成和特点为什么β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂？ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。ADP相互排斥的磷酸基团减少，势能降低磷酸基团携带转移的“势能”与其他分子结合H2OADP腺苷二磷酸磷酸能量高达30.54kJ/mol酶一、ATP的化学组成和特点资料：一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。从这2则资料中你能得出生物体中的ATP有什么特点？ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持续供能？每个细胞每秒钟可合成约1000万个ATP且同时有等量ATP被水解.结论：ATP在细胞内的含量及其生成速度：含量少，转化快.二、ATP与ADP的相互转化ATPADPATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量ATP和ADP可以相互转化。不停地发生并且处于动态平衡之中，ATP和ADP相互转化的速率越快，单位时间供能越多ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。ATP合成的能量来源及ATP水解的能量去路？ATPADP？光合作用呼吸作用呼吸作用ATP的合成伴随着细胞的放能反应，释放的能量储存在ATP中。二、ATP与ADP的相互转化ATPADP？细胞中绝大多数需要能量的活动都是由ATP提供能量的。ATP的水解伴随着细胞的吸能反应，细胞代谢所需能量由ATP水解提供。二、ATP与ADP的相互转化ATP水解释放的能量是如何用于各种生命活动的？两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等ATP中特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能。ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化ATP为Ca2+运输供能二、ATP与ADP的相互转化吸能反应，如蛋白质的合成放能反应，如葡萄糖的氧化分解，释放的能量储存在ATP中吸能反应与ATP的水解相联系，放能反应与ATP的合成相联系。四、ATP是细胞中的能量“货币”ATP中的化学能糖类等有机物中的化学能直接用于各种生命活动ATP水解呼吸作用商品生产商品消费货

币合成水解(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。(2)主要能源物质：糖类。(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。(4)良好储能物质：脂肪。(5)直接能源物质：ATP。(6)最终能量来源：太阳能。“不动产”“定期存款”“活期存款”“现金”生物体内的能源物质总结（1）ATP只能作为能源物质吗？（2）有其他的直接能源物质吗？资料

如果将ATP中的碱基A替换为G、U、C，分别为鸟苷三磷酸、尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起组成NTP家族，其脱去核糖第二位C上的O原子组成dNTP家族，均为高能化合物。资料

20世纪50年代，研究者发现ATP在神经系统的信息传递中可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏、中枢及外周神经系统等多个部位的细胞质膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递信息的信号分子。ATP是一种能源物质，也是能在细胞间传递信息的信号分子。结论：结论：除了ATP外，鸟苷三磷酸GTP、尿苷三磷酸UTP和胞苷三磷酸CTP，也可以直接供能。勇于质疑?课堂总结1．9月24日，杭州第19届亚运会第一枚金牌产生，由杭州市运动员邹佳琪和邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨中夺得，比赛过程中，ATP为肌细胞提供了大量能量。ATP结构示意图如下，下列有关叙述，正确的是（）A．a是DNA的基本组成单位之一B．激烈的比赛过程中，体内ATP的分解速率远远大于合成速率C．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D．b和c两个化学键中，c的能量明显比b多，运动过程中c断裂供能C化合物结构简式“A”含义共同点ATPDNARNA核苷酸

不同化合物中“A”的辨析腺苷腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤2.细胞内的能量供应机制如图所示,下列说法中错误的是 (

)A.图中X代表的是ATPB.ATP与ADP之间可以相互转化C.酶Ⅰ和酶Ⅱ是同一种酶D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的统一性C3.下列有关ATP的叙述，错误的是(

)A.ATP分子水解去掉两个磷酸基后变成了RNA的基本单位B.ATP分子中储存着大量的活跃化学能，是一种高能磷酸化合物C.ATP是生物的主要能源物质D.ATP水解成ADP时，是远离A的特殊的化学键断裂，释放能量C一、概念检测1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是()

A.A--P--P～P

B.A--P～P～P

C.A～P～P-P

D.A～P～P～P2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是()

A.脂肪酸B.氨基酸C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸3.下面关于ATP的叙述，错误的是(

)

A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布

B.ATP合成所需的能量由磷酸提供

C.ATP可以水解为ADP和磷酸

D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是()

A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散

B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的

C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率

D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率BDBC练习与应用二、拓展应用1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。提示：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。如葡萄糖的氧化分解能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于ADP转化为ATP的反应,储存在ATP中。2.同样是能源物质，AIP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。3.在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，