細(xì)胞能量“通貨”-ATP1

1、關(guān)于細(xì)胞能量“通貨”ATP1第一張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月光能第二張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月電鰩電能第三張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月機(jī)械能第四張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月主動運輸滲透能第五張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月能量轉(zhuǎn)換站-葉綠體通過綠色植物的光合作用，把光能以化學(xué)能的形式儲存在糖類、脂肪等有機(jī)物中。光能 電能 活躍的化學(xué)能 穩(wěn)定的化學(xué)能第六張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月動力工廠-線粒體 生物體通過呼吸作用分解體內(nèi)有機(jī)物，釋放其中的能量，用于生命活動。穩(wěn)定的化學(xué)能 活躍的化學(xué)能+熱能第七張，PPT共二十九

2、頁，創(chuàng)作于2022年6月無氧呼吸和有氧的第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)穩(wěn)定的化學(xué)能 活躍的化學(xué)能+熱能第八張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月是生物體進(jìn)行生命活動的主要能源物質(zhì)。糖類是生物體內(nèi)貯存能量的物質(zhì)。脂肪 這其中的能量能不能直接被生物體利用呢？ 不能。從有機(jī)物中釋放出來的能量需要轉(zhuǎn)化成一種活躍的化學(xué)能以后才能用于各項生命活動，這種活躍的化學(xué)能就是三磷酸腺苷，簡稱為ATP。能量蘊藏在營養(yǎng)物質(zhì)之中蛋白質(zhì)：能源物質(zhì)第九張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月什么是ATP？ATP是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate)的英文縮寫符號， A-腺苷、T-三、P-磷酸基。ATP的分

3、子結(jié)構(gòu)簡式是：AP P P 。 ATP是一種高能磷酸化合物。不僅因為是它的分子結(jié)構(gòu)中含有磷酸，還因為它在水解時釋放的能量是3054kJmol（千焦每摩爾）（一般將水解時，能夠釋放2092kJmol能量的化合物都叫做高能化合物）。ATP的水解釋放的能量是一般磷酸鍵水解時釋放能量的兩倍以上。第十張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 純凈的ATP是白色粉未狀，能夠溶于水，可作為一種藥品， ATP片劑可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或靜脈滴注。主要是用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。一、ATP分子中具有高能磷酸鍵第十一張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作

4、于2022年6月ATP的結(jié)構(gòu)簡式ATP的結(jié)構(gòu)簡式為AP P P腺苷磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵 ATP即三磷酸腺苷，是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物。第十二張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化A-PPPA-PP+ Pi + 能量 酶酶第十三張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月ATPADP酶酶能量PiPi能量ATP與ADP的轉(zhuǎn)化關(guān)系第十四張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月ATP轉(zhuǎn)化成ADP時所需能量的主要來源第十五張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月美研制出世界第一臺納米發(fā)動機(jī) 美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家已研制出世界上第一臺生物分子納米發(fā)動機(jī)。它僅一

5、個病毒般大小，由ATP提供能量、ATP合成酶驅(qū)動發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)。每加一次能量，納米發(fā)動機(jī)可連續(xù)工作一小時?？茖W(xué)家高度評價此項科技成果，認(rèn)為生物分子納米發(fā)動機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒋笥杏梦渲?。例如，它可以充?dāng)一個“小護(hù)士”，巡視全身。分子馬達(dá)第十六張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月生物將ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的根本來源是什么？是光能。綠色植物通過光合作用，將光能轉(zhuǎn)化成ATP中的化學(xué)能，并將ATP中的化學(xué)能最終儲存在糖類等有機(jī)物中。第十七張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月能源物質(zhì)能源物質(zhì) 糖類（主要能源物質(zhì)） 、脂類、蛋白質(zhì)儲能物質(zhì) 脂肪、淀粉（植物細(xì)胞） 、糖元（動物細(xì)胞）能量直接來源

6、 （三磷酸腺苷）最終能量來源 太陽光能第十八張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、ATP的利用第十九張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 ATP是生物體新陳代謝所需能量的直接來源。 物質(zhì)運輸 物質(zhì)合成 細(xì)胞分裂 肌肉收縮 生物發(fā)光等第二十張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月直接能源物質(zhì) 分子簡式 與 的關(guān)系 在酶的作用下，ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi；在另一種酶的作用下，ADP接受能量與一個Pi結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP。 合成時的 能量來源 植光合作用和呼吸作用 動呼吸作用 分解時的 能量利用 細(xì)胞分裂、根吸收礦質(zhì)元素、肌肉收縮等生命活動。

7、磷酸肌酸(CP)小結(jié)：腺苷普通化學(xué)鍵高能磷酸鍵磷酸基團(tuán)第二十一張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸肌酸ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的磷酸載體或能量傳遞體，人體儲存能量的方式不是ATP而是磷酸肌酸。肌酸主要存在于肌肉組織中，骨骼肌中含量多于平滑肌，腦組織中含量也較多，肝、腎等其它組織中含量很少。第二十二張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 每個人生活都需要能量、使用能量，運動時更需要為肢體活動持續(xù)地提供能量。各種化學(xué)能(碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì))貯存在體內(nèi)，最終轉(zhuǎn)化成三磷酸腺苷(ATP)。ATP是人體運動時的直接供能物質(zhì)。問題在于ATP的數(shù)量有限。 運動時有四種不同的代謝過程向人體提供能量

8、，兩種是無氧的，兩種是有氧的。究竟是哪種代謝被用來提供能量，取決于運動的強(qiáng)度和持續(xù)時間。運動能量從哪里來？第二十三張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月無氧能量系統(tǒng) 是三磷酸腺苷磷酸肌酸(ATP-CP)系統(tǒng)和糖酵解系統(tǒng)。肌肉運動時，首先由ATP分解，將能量直接供應(yīng)肌肉收縮。若運動很劇烈，則CP立即將能量轉(zhuǎn)移到二磷酸腺苷(ADP)分子上，生成ATP，ATP又繼續(xù)分解供應(yīng)能量。肌細(xì)胞中ATP存量很少，但CP的量卻比ATP約多三倍，故二者的總和大致可供給30秒鐘的激烈運動。該系統(tǒng)非常迅速。如要繼續(xù)運動，就得由糖元分解生成乳酸，同時釋放能量以生成ATP。 盡管乳酸會導(dǎo)致肌肉酸痛，但它所產(chǎn)生的能量卻

9、是ATP-CP系統(tǒng)的兩倍。糖酵解系統(tǒng)對應(yīng)的是高強(qiáng)度、持續(xù)時間在30秒3分鐘之間的運動。 這兩個系統(tǒng)適應(yīng)于短跑、跳躍、舉重運動等。第二十四張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月有氧能量系統(tǒng) 進(jìn)行3分鐘以上的運動，能量需要有氧代謝系統(tǒng)提供。它也同運動強(qiáng)度和持續(xù)時間直接相關(guān)。強(qiáng)度較低、持續(xù)時間大于3分鐘小于20分鐘的運動，是氧化糖產(chǎn)生大量的ATP來供能。長于20分鐘的低強(qiáng)度運動則主要靠氧化脂肪來供能了。 在這一代謝過程中由于氧氣能基本滿足需要，所以不會產(chǎn)生乳酸，肌肉不會酸痛。專家們認(rèn)為，中、老年人參加體育鍛煉以有氧代謝的運動項目為主，因為這對增強(qiáng)體質(zhì)、延緩衰老有利。第二十五張，PPT共二十九頁，

10、創(chuàng)作于2022年6月持續(xù)時間運動強(qiáng)度運動類型無氧能量系統(tǒng)ATP-CP系統(tǒng)30秒鐘 高強(qiáng)度短跑、投擲、跳躍、舉重等糖酵解系統(tǒng)30秒3分鐘有氧能量系統(tǒng)氧化糖類3分鐘-20分鐘 低強(qiáng)度長跑、做體操、打太極拳等運動氧化脂肪長于20分鐘第二十六張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 ATP是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，可形象地把它比喻細(xì)胞內(nèi)流通的“能量貨幣”，是生物體內(nèi)能量代謝的中心，在生物能量代謝中占有核心地位。生物體內(nèi)的新陳代謝正是因為細(xì)胞中的ATP才能順利地完成。ATP和核酸的關(guān)系第二十七張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月ATP是細(xì)胞內(nèi)的主要磷酸載體，ATP作為細(xì)胞的主要供能物質(zhì)參與體內(nèi)的許多代謝反應(yīng)，還有一些反應(yīng)需要UTP或CTP作供能物質(zhì)，如UTP參與糖元合成和糖醛酸代謝，GTP參與糖異生和蛋白質(zhì)合成，CTP參與磷脂合成過程，核酸合成中需要ATP、CTP、UTP和GTP作原料合成RNA，或以dATP、dCTP、dGTP和dTTP作原料合成DNA。作為