「細(xì)胞的能量通貨--ATP詳版【學(xué)習(xí)資料】」.ppt

1 學(xué)習(xí)資料 漢水丑生侯偉作品 第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第二節(jié)細(xì)胞的能量通貨 ATP 2 學(xué)習(xí)資料 3 學(xué)習(xí)資料 螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么 螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎 螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎 主要是相互傳遞求偶信號(hào) 以便交尾 繁衍后代 腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素是其特有的發(fā)光物質(zhì) 有 其腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能 只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí) 螢火蟲才能發(fā)光 4 學(xué)習(xí)資料 螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎 有 其腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能 只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí) 螢火蟲才能發(fā)光 熒光素 能量 激活的熒光素 熒光素酶 氧氣 氧化熒光素 發(fā)出 熒光 5 學(xué)習(xí)資料 螢火蟲發(fā)光需要 糖類 脂肪 糖類 脂肪等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 不易被生命活動(dòng)利用 需要轉(zhuǎn)化成另一種能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物 ATP 6 學(xué)習(xí)資料 用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下 干燥后研磨成粉末 取四等份分別裝入四支試管 各加入少量水使之混合 置于暗處 可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn) 約過(guò)15分鐘熒光消失 然后 實(shí)驗(yàn)探究 ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)直接能量物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 7 學(xué)習(xí)資料 15min 熒光消失 暗處 有熒光出現(xiàn) 無(wú)熒光出現(xiàn) 無(wú)熒光出現(xiàn) 無(wú)熒光出現(xiàn) ATP 直接能源物質(zhì) 8 學(xué)習(xí)資料 提出假說(shuō) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 漢水丑生侯偉作品 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 什么是細(xì)胞生命活動(dòng)直接能源物質(zhì) ATP 首先確定實(shí)驗(yàn)的總體思路 其次寫出實(shí)驗(yàn)方案 a 選定實(shí)驗(yàn)對(duì)象和材料用具b 變量控制 含實(shí)驗(yàn)原理 c 設(shè)置對(duì)照組 注意 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)原則 對(duì)照 等量 單因子原則 實(shí)驗(yàn)步驟 一般三步 編號(hào) 操縱自變量 控制無(wú)關(guān)變量 檢測(cè)觀察因變量 A B C無(wú)熒光 D有熒光 ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)直接能源物質(zhì) 9 學(xué)習(xí)資料 一 ATP分子中具有高能磷酸鍵 10 學(xué)習(xí)資料 第二節(jié)細(xì)胞中的能量 通貨 ATP 11 學(xué)習(xí)資料 批準(zhǔn)文號(hào) 國(guó)藥準(zhǔn)字H45021189 是否為處方藥 本品為非處方藥 口服外用 口服 藥品名稱 通用名 三磷酸腺苷二鈉片英文名 DisodiumAdenosineTriphosphateTablets漢語(yǔ)拼音 Sanlinsuanxiangan ernaPian本品主要成份為腺嘌呤核苷三磷酸二鈉三水物 性狀 本品為腸溶片 除去包衣后顯白色 適應(yīng)癥 用于進(jìn)行性肌萎縮 腦出血后遺癥 心功能不全 心肌疾患及肝炎等的輔助治療 用法用量 口服 一次1 2片 一日3次 用量可根據(jù)年齡及癥狀酌情增減 不良反應(yīng) 尚未見有關(guān)不良反應(yīng)報(bào)道 禁忌 對(duì)本品過(guò)敏者禁用 注意事項(xiàng) 1 腦出血初期患者禁用 2 當(dāng)藥品性狀發(fā)生改變時(shí)禁止使用 孕期及哺乳期婦女用藥 尚不明確 藥物相互作用 尚不明確 貯藏 密封 者涼暗干燥處保存 包裝 每盒12片或24片 鋁塑包裝 有效期 暫定1 5年 12 學(xué)習(xí)資料 一 ATP的結(jié)構(gòu) 假如用代表腺嘌呤 代表核糖 代表磷酸基團(tuán) 嘗試構(gòu)建ATP的模型 師生互動(dòng) 13 學(xué)習(xí)資料 腺嘌呤 核糖 磷酸基團(tuán) P P P P 高能磷酸鍵 腺苷 A A P P P 腺苷 磷酸基團(tuán) 高能磷酸鍵 2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 腺嘌呤 核糖 3個(gè) 2個(gè) 普通磷酸鍵 1個(gè) 師生互動(dòng) 14 學(xué)習(xí)資料 AMP一磷酸腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 ATP ADP與腺嘌呤核糖核苷酸的區(qū)別 ATP三磷酸腺苷 ADP二磷酸腺苷 mRNA 15 學(xué)習(xí)資料 腺嘌呤 C1 C2 C3 C4 C5 O OH OH 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 ADP ATP 普通 高能 高能 漢水丑生侯偉作品 漢水丑生侯偉作品 漢水丑生侯偉作品 16 學(xué)習(xí)資料 在下列四種化合物的化學(xué)組成中 中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是 A 和 B 和 C 和 D 和 B 典型例題 方法點(diǎn)撥 幾種不同物質(zhì)中A代表的含義 17 學(xué)習(xí)資料 A P P P 腺苷 磷酸基團(tuán) 高能磷酸鍵 2個(gè) 普通磷酸鍵 1個(gè) 三磷酸腺苷 4 是一種高能磷酸化合物 C H O N P 3個(gè) 腺嘌呤 核糖 同核酸 磷脂 8 37 20 92KJ mol 遠(yuǎn)離A的高能鍵易水解和重新形成 二 ATP的結(jié)構(gòu) 18 學(xué)習(xí)資料 一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48kg 在緊張活動(dòng)的情況下 ATP的消耗可達(dá)0 5kg min 人體中ATP的總量大約只有0 1摩爾 人體細(xì)胞每天的能量需要水解200 300摩爾的ATP 這意味著每個(gè)ATP分子每天要被重復(fù)利用2000 3000次 ATP不能被儲(chǔ)存 因?yàn)锳TP的合成后必須在短時(shí)間內(nèi)被消耗 特點(diǎn) 含量低 轉(zhuǎn)化快 不能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存 從這則資料中 你能得出生物體內(nèi)的ATP有什么特點(diǎn) 一般地說(shuō) ATP在細(xì)胞內(nèi)形成后不到1min的時(shí)間就要發(fā)生轉(zhuǎn)化 19 學(xué)習(xí)資料 二 ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化 20 學(xué)習(xí)資料 二 ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化 ATP ADP Pi 能量 1 轉(zhuǎn)化過(guò)程 圖中的兩種酶是否相同 I II 21 學(xué)習(xí)資料 2 ATP合成與ATP分解的比較 酶 酶 水解反應(yīng) 合成反應(yīng) 水解酶 合成酶 活細(xì)胞所有部位 線粒體 葉綠體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等 高能磷酸鍵 有機(jī)物中的化學(xué)能 光能 用于各項(xiàng)生命活動(dòng) 儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中 結(jié)論 物質(zhì)是可逆的 能量是不可逆的 22 學(xué)習(xí)資料 ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是不是可逆反應(yīng) 1 所需要的酶不同 催化ATP水解的酶屬于水解酶 催化ATP合成的酶屬于合成酶 2 能量來(lái)源 去向不同 ATP水解釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng) ATP合成的能量來(lái)源于細(xì)胞呼吸或光合作用 物質(zhì)是可逆的 能量是不可逆的 23 學(xué)習(xí)資料 3 相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn) 1 一般地說(shuō) ATP在細(xì)胞內(nèi)形成后不到1min的時(shí)間就要發(fā)生轉(zhuǎn)化 這樣累計(jì)下來(lái) 生物體內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化的總量是很大的 為了高效的利用ATP 細(xì)胞中的ATP形成后很快就會(huì)被分解利用 所以細(xì)胞中ATP的含量并不多 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化十分迅速 處于動(dòng)態(tài)平衡之中 2 ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制 是生物界的共性 24 學(xué)習(xí)資料 ADP 動(dòng)物和人 綠色植物 Pi 資料 對(duì)于動(dòng)物 人 真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō) 合成ATP的能量來(lái)自于細(xì)胞呼吸時(shí)有機(jī)物的分解釋放能量 對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō) 除了依賴細(xì)胞呼吸所釋放的能量外 在葉綠體內(nèi)進(jìn)行光合作用時(shí) ADP轉(zhuǎn)化為ATP還利用了光能 4 ATP的形成途徑 25 學(xué)習(xí)資料 三 ATP的利用 26 學(xué)習(xí)資料 一 ATP是生命活動(dòng)的直接供能物質(zhì) 1 原因 細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接供應(yīng)能量 2 實(shí)例 27 學(xué)習(xí)資料 主動(dòng)運(yùn)輸 胞吞 胞吐 細(xì)胞呼吸第一階段 一些需能反應(yīng) 產(chǎn)生ATP 消耗ATP 光反應(yīng) 暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 蛋白質(zhì)合成等 產(chǎn)生ATP 消耗ATP 有氧呼吸第二 三階段 自身DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 蛋白質(zhì)合成等 產(chǎn)生ATP 消耗ATP 消耗ATP 消耗ATP 蛋白質(zhì)的合成 消耗ATP DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄等 28 學(xué)習(xí)資料 3 ATP轉(zhuǎn)化成的其他形式的能量 1 機(jī)械能 生物體內(nèi)的細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)所消耗的就是機(jī)械能 例如 纖毛和鞭毛的擺動(dòng) 肌肉收縮等 2 電能 生物體內(nèi)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)和某些生物能夠產(chǎn)生生物電 消耗的就是電能 3 滲透能 細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的 消耗能量 而這些能量也來(lái)自于ATP 4 化學(xué)能 生物體內(nèi)物質(zhì)的合成 小分子物質(zhì)合成大分子物質(zhì) 必須有直接或間接的能量供應(yīng) 5 光能 例如 螢火蟲尾部的發(fā)光細(xì)胞中含有熒光素和熒光素酶 熒光素接受ATP提供的能量后就被激活 在熒光素酶的作用下 激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光 6 熱能 生物體內(nèi)熱能的形成來(lái)源于有機(jī)物的氧化分解 大部分的熱能通過(guò)各種途徑散失到外界環(huán)境中 只有一小部分用于維持體溫 29 學(xué)習(xí)資料 4 ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量 通貨 1 吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系 由ATP水解提供能量 2 放能反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系 釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中 3 能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通 有機(jī)物 線粒體 ATP 大額支票 銀行 現(xiàn)金 ATP 細(xì)胞的能量 通貨 30 學(xué)習(xí)資料 1 為什么ATP適于做能量流通的 貨幣 ATP儲(chǔ)存的能量可以由光能轉(zhuǎn)化而來(lái) 但不能由熱能轉(zhuǎn)化而來(lái) 2 ATP水解釋放的能量能轉(zhuǎn)化成熱能 光能等 ATP儲(chǔ)存的能量能來(lái)自熱能 光能嗎 因?yàn)锳TP分子結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單 遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵能夠不斷水解和重新合成 所以能夠滿足生物體代謝過(guò)程中對(duì)能量的需要 思考 31 學(xué)習(xí)資料 ATP 糖類 脂肪 糖原 淀粉 太陽(yáng)能 有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié) 32 學(xué)習(xí)資料 33 學(xué)習(xí)資料 蛙腓腸肌實(shí)驗(yàn) 探究ATP 的生理作用實(shí)驗(yàn)原理 ATP能使疲勞的腓腸肌恢復(fù)收縮能力 材料用具 制備好的蛙腓腸肌 質(zhì)量濃度為0 65g dL的氯化鈉溶液 質(zhì)量濃度為1 2g dL的葡萄糖溶液 ATP針劑 解剖盤 銅鋅叉 玻璃分針 剪刀 載玻片 坐標(biāo)紙 滴管 洗水紙 培養(yǎng)皿 活動(dòng)程序 用剪刀剪下長(zhǎng)約1cm 寬約0 5cm的一條新鮮的蛙腓腸肌 放有質(zhì)量濃度為0 65 dL的氯化鈉的培養(yǎng)皿中 在載玻片的中央滴2滴質(zhì)量濃度為0 65 dL的氯化鈉溶液 用玻璃分鐘挑曲上述肌肉 放在載玻片