5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP課件高一上學(xué)期生物人教版必修12

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”——ATP銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽?？椗?。——唐代杜牧1、螢蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。傳遞求偶信號(hào)，以便交尾繁衍后代。腹部細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽苁蛊浒l(fā)光。

螢火蟲發(fā)光需要

能量！主要能源物質(zhì)？主要儲(chǔ)能物質(zhì)？糖類脂肪這些物質(zhì)能為螢火蟲發(fā)光直接供能嗎？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4等份分別裝入兩支試管,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15分鐘熒光消失實(shí)驗(yàn)探究15min熒光消失暗處ABCD

２ｍｌ葡萄糖溶液２ｍｌATP

溶液２ｍｌ脂肪溶液

２ｍｌ蒸餾水

有熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)能源物質(zhì)生物的生命活動(dòng)ATP能量轉(zhuǎn)移

釋放能量可以直接進(jìn)行？糖類等

能源物質(zhì)ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)直接能源物質(zhì)！

糖類、脂肪等有機(jī)物ＡＴＰ儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用儲(chǔ)存的能量相對(duì)來說少，但能被直接利用據(jù)計(jì)算，一分子葡萄糖所含的能量是一分子ＡＴＰ所含的能量的９４倍。能量≈≈ATP——細(xì)胞的能量“通貨”

（直接能源）A–P～P～PA：腺苷P：磷酸基團(tuán)～：特殊的化學(xué)鍵2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：=腺嘌呤+核糖（3個(gè)）（2個(gè)）1.中文名稱：腺苷三磷酸3.是一種高能磷酸化合物30.54KJ/molATP的結(jié)構(gòu)1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫為（）BA、A—P—P~PB、A—P~P~PC、A~P~P—PD、A~P~P~P練習(xí)一2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和特殊化學(xué)鍵數(shù)目依次是（）A、1，2，2B、1，2，1C、1，3，2D、2，3，1

CA-P~P~P水解酶A-P~P+Pi+

ADP能量

ATP不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成1、ATP作為高能磷酸化合物，在供能時(shí)，如何釋放能量？？2、ATP供能過程中，可形成哪些產(chǎn)物？為各項(xiàng)生命活動(dòng)直接提供能量ATP的生理功能：

ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的。但是，ATP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化是十分迅速的。它在細(xì)胞內(nèi)的含量總是處在動(dòng)態(tài)平衡之中，這對(duì)于構(gòu)成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境，具有重要的意義。ATP合成時(shí)需要的能量來自哪里呢ATP的形成途徑ATP

ADP+Pi

+能量

合成酶水解酶有機(jī)物中的化學(xué)能和光能(光合作用和呼吸作用）高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能ATPADPPi能量能量Pi合成酶水解酶ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？討論：ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？1、從反應(yīng)條件看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。酶具有專一性，因此反應(yīng)條件不同。2、從能量來源看：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，用于生命活動(dòng)；合成ATP的能量來自生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能和太陽光能。因此能量來源不同。（能量不可逆，而物質(zhì)可逆）3、從合成與分解場(chǎng)所看：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；ATP分解的場(chǎng)所相對(duì)較多。因此合成與分解的場(chǎng)所不同。不是可逆反應(yīng)3.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下：式中X代表（）A、H2OB、[H]C、PD、PiDA4.高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程

（）

A、呼吸作用、滲透作用

B、呼吸作用、蒸騰作用C、光合作用、呼吸作用

D、光合作用、主動(dòng)運(yùn)輸練習(xí)二ATP&ADP1、一個(gè)成年人在安靜的狀態(tài)下，一天內(nèi)有40kg的ATP被水解；在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。2、ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量少，大約只有2mg，僅夠劇烈運(yùn)動(dòng)3s內(nèi)的能量所需。

ATP（和ADP）在細(xì)胞內(nèi)含量很少，但轉(zhuǎn)化迅速且處在動(dòng)態(tài)平衡之中。ATP是如何解決這一矛盾呢？？ATP哪些生命活動(dòng)由直接供能ATP的利用細(xì)胞內(nèi)絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由細(xì)胞內(nèi)的ATP直接提供。肌肉收縮生物發(fā)電生物發(fā)光Ca2+ATP用于物質(zhì)合成機(jī)械能滲透能電能電能光能化學(xué)能注意：除ATP外，提供能量的還有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等。主動(dòng)運(yùn)輸大腦思考ATP是如何為主動(dòng)運(yùn)輸供能的呢？Ca2+ATP1．參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。Ca2+ADP2．在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。Ca2+ADP3．載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。4.載體蛋白去磷酸化----構(gòu)型恢復(fù)吸能反應(yīng)放能反應(yīng)蛋白質(zhì)的合成葡萄糖的氧化分解ATP儲(chǔ)存水解放能

吸能反應(yīng)(伴隨ATP水解）由ATP水解提供能量。如：蛋白質(zhì)的合成。

放能反應(yīng)（伴隨ATP合成）釋放的能量貯存在ATP中。如：葡萄糖氧化分解ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”將熒光素酶基因?qū)胫参矬w內(nèi)，再用熒光素溶液澆灌植物，使轉(zhuǎn)基因植物在黑暗中發(fā)光?？伎寄悖翰煌衔镏械摹癆”代表的含義物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)名稱“A”的含義核糖AP~PP~ATP….AUGC….A-P～P～PATP核糖AP腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤核糖核苷酸DNARNA腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸糖類、脂肪等有機(jī)物ATP儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用儲(chǔ)存的能量相對(duì)來說少，但能被直接利用能量≈≈ATP是細(xì)胞的能量“通貨”ATP熒光檢測(cè)儀基于螢火蟲發(fā)光原理，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測(cè)三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活細(xì)胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明樣品中(食品、藥品、水體等)微生物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。熒光素+ATP氧化熒光素(發(fā)出熒光)熒光素酶O2熒光強(qiáng)度越強(qiáng)→ATP含量越多→微生物數(shù)量越多ATP熒光檢測(cè)儀與社會(huì)的聯(lián)系三磷酸腺苷二鈉（片劑）三磷酸腺苷二鈉（注射液）【適應(yīng)癥】

用于進(jìn)行性肌萎縮、腦出血后遺癥、心功能不全等的輔助治療?！舅幬镌怼?/p>

當(dāng)體內(nèi)吸收、分泌、肌肉收縮及進(jìn)行生化合成反應(yīng)等需要能量時(shí)，三磷酸腺苷（ATP）即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同時(shí)釋放出能量。用于主動(dòng)運(yùn)輸（滲透能）用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）用于生物放電（電能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）用于生物發(fā)光（光能）

用于大腦思考?xì)w納小結(jié)：一、ATP的結(jié)構(gòu)和生理功能：1、中文名稱：三磷酸腺苷2、英文縮寫：ATP3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P~P~P4、性質(zhì)：高能磷酸化合物5、釋能：30.54kJ/mol6、含量：含量少但ATP與ADP轉(zhuǎn)化迅速并處于動(dòng)態(tài)平衡7、生理功能：生命活動(dòng)的直接能源

二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化（反應(yīng)表達(dá)式）：

ADP+Pi+能量

ATP酶ATP的形成途徑：

ADP＋Pi＋

ATP酶動(dòng)物和人綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用三、ATP的利用：討論：生物體內(nèi)的能源及能源物質(zhì)1、生物體內(nèi)貯存能量的有機(jī)物有：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)2、細(xì)胞中重要的能源物質(zhì)：葡萄糖3、植物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：淀粉4、動(dòng)物細(xì)胞中重要的儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：糖原5、生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)：脂肪6、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：7、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能量物質(zhì)：糖類ATP8、生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的最終能源：太陽光能1.ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量及其生成是（）A、很多，很快B、很少，很慢C、