高中生物 5.2細(xì)胞的能量通貨-ATP課件 新人教版必修1.ppt

1、第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP,人教版必修1,第2節(jié) 細(xì)胞能量“通貨”ATP,能量的形式和轉(zhuǎn)換,光能,電鰩電能,機(jī)械能,主動(dòng)運(yùn)輸,滲透能,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(chǔ)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,動(dòng)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(dòng)。,穩(wěn)定的化學(xué)能 活躍的化學(xué)能+熱能,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,是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)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,能量蘊(yùn)藏在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之中,蛋

2、白質(zhì)：能源物質(zhì),什么是ATP？,ATP是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate)的英文縮寫符號(hào)， A-腺苷、T-三、P-磷酸基。 ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是：AP P P 。 ATP是一種高能磷酸化合物。不僅因?yàn)槭撬姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有磷酸，還因?yàn)樗谒鈺r(shí)釋放的能量是3054kJmol（千焦每摩爾）（一般將水解時(shí)，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(shí)釋放能量的兩倍以上。,一、ATP分子中具有高能磷酸鍵,ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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

3、存在的一種高能磷酸化合物。,二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,A-PPP,A-PP,+ Pi,+ 能量,酶,酶,ATP,ADP,酶,酶,ATP與ADP的轉(zhuǎn)化關(guān)系,ATP轉(zhuǎn)化成ADP時(shí)所需能量的主要來源,美國(guó)康奈爾大學(xué)的科學(xué)家已研制出世界上第一臺(tái)生物分子納米發(fā)動(dòng)機(jī)。它僅一個(gè)病毒般大小，由ATP提供能量、ATP合成酶驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。每加一次能量，納米發(fā)動(dòng)機(jī)可連續(xù)工作一小時(shí)?？茖W(xué)家高度評(píng)價(jià)此項(xiàng)科技成果，認(rèn)為生物分子納米發(fā)動(dòng)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(gè)“小護(hù)士”，巡視全身。,分子馬達(dá),三、ATP的利用,物質(zhì)運(yùn)輸,物質(zhì)合成,細(xì)胞分裂,肌肉收縮,生物發(fā)光等,磷酸肌酸(CP),小結(jié)：,腺苷,

4、普通化學(xué)鍵,高能磷酸鍵,磷酸基團(tuán),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(chǔ)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。,每個(gè)人生活都需要能量、使用能量，運(yùn)動(dòng)時(shí)更需要為肢體活動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)的直接供能物質(zhì)。問題在于ATP的數(shù)量有限。 運(yùn)動(dòng)時(shí)有四種不同的代謝過程向人體提供能量，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(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。,運(yùn)動(dòng)能量從哪里來？,無氧能量

5、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(yùn)動(dòng)時(shí)，首先由ATP分解，將能量直接供應(yīng)肌肉收縮。若運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)非常迅速。如要繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，就得由糖元分解生成乳酸，同時(shí)釋放能量以生成ATP。 盡管乳酸會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛，但它所產(chǎn)生的能量卻是ATP-CP系統(tǒng)的兩倍。糖酵解系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是高強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間在30秒3分鐘之間的運(yùn)動(dòng)。 這兩個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)于短跑、跳躍、舉重運(yùn)動(dòng)等。,有氧能量系統(tǒng),進(jìn)行3分鐘以上的運(yùn)動(dòng)

6、，能量需要有氧代謝系統(tǒng)提供。它也同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間直接相關(guān)。強(qiáng)度較低、持續(xù)時(shí)間大于3分鐘小于20分鐘的運(yùn)動(dòng)，是氧化糖產(chǎn)生大量的ATP來供能。長(zhǎng)于20分鐘的低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)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(huì)產(chǎn)生乳酸，肌肉不會(huì)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(yùn)動(dòng)項(xiàng)目為主，因?yàn)檫@對(duì)增強(qiáng)體質(zhì)、延緩衰老有利。,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?yàn)榧?xì)胞中的ATP才能順利地完成。,ATP和核酸的關(guān)系,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。 作為供能物質(zhì)所需要的UTP、