52细胞中的能量通货—ATP(教育精品).ppt

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1、第第2 2节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如冰，卧看牵牛织女星。天街夜色凉如冰，卧看牵牛织女星。萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫发光的生物学意义是什么？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？主要是相互传递求偶信号，吸引异性主要是相互传递求偶信号，吸引异性腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。有。其腹部细胞内一些有机

2、物中储存的化学能，有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。杜牧杜牧光能光能糖类糖类等有等有机物机物氧化氧化分解分解光光合合作作用用散失散失维持体温维持体温维持各项维持各项生命活动生命活动活跃的活跃的化学能化学能热热能能能量能量在生命系统中：在生命系统中：主要的能源物质：主要的能源物质：最终的能量来源：最终的能量来源：主要的贮能物质：主要的贮能物质：那么又是谁那么又是谁直接直接给我们的生命活给我们的生命活动提供能量呢？动提供能量呢？糖类糖类脂肪脂肪太阳能太阳能生物的生命活动ATP能量储存 释放能量可以直接直接利用？糖糖 脂

3、肪脂肪ATP是各项生命活动的是各项生命活动的直接直接能源物质能源物质。腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸磷酸基团基团磷酸磷酸基团基团磷酸磷酸基团基团腺苷腺苷腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷三磷酸腺苷 元素：元素：元素：元素：C C、H H、OO、N N、P P一、一、ATPATP分子的结构分子的结构 ATP的结构简式为：的结构简式为：腺腺苷苷高能磷酸键高能磷酸键30.54KJ/molATP的结构的结构核糖核糖PP P腺嘌呤腺嘌呤AP P P水解：远离腺苷的那水解：远离腺苷的那个高能磷酸键断裂个高能磷酸键断裂能量能量酶酶肌细胞收缩（肌细胞收缩（机械能机械能）主动运输（主动运输（渗透能渗透能）电鳐

4、放电（电鳐放电（电能电能）萤火虫发光（萤火虫发光（光能光能）葡萄糖和果糖合成蔗糖（葡萄糖和果糖合成蔗糖（化学能化学能）ATPATP水解水解释放能量释放能量细胞各项细胞各项生命活动生命活动ADPADPPPP核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤P核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别：三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别：ATP 1.1.如果一个如果一个ATPATP脱去两个磷酸，该物质就是构成核糖脱去两个磷酸，该物质就是构成核糖核酸（核酸（RNARNA）的基本单位之一，称为（）的基本单位之一，称为（）A.A.腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸 B.B.鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸

5、C.C.胞嘧啶核苷酸胞嘧啶核苷酸 D.D.鸟嘧啶核苷酸鸟嘧啶核苷酸 A A课堂练习：课堂练习：2 2、ATPATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（）A、A-P-PPB、A-PPPC、APP-PD、APPPD D3 3、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是（能源物质和最终能源依次是（）A A、太阳能、太阳能 糖类糖类 ATP ATP B B、ATP ATP 糖类糖类 脂肪脂肪 C C、ATP ATP 脂肪脂肪 太阳能太阳能 D D、ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 太阳能太阳能 B B二、二、ATPATP和和ADPADP可

6、以相互转化可以相互转化A-PPP(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量ATPATP酶酶 酶酶PiPiADP+PiADP+Pi+能量能量酶酶酶酶图中的两种酶图中的两种酶是否相同是否相同？能量能量PiPiATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶不可逆ATP ATP ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量酶酶 ATP ATP ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量酶酶1 1.上面反应式中合成上面反应式中合成ATPATP的能量从那里获得？的能量从那里获得？到哪里去了？到哪里去了？2.2.下面反应式中释放的能量从那里来？到哪里去了？下面反应式中释放的能量从那里来？到哪里去了？关于关于关于关于A

7、TPATPATPATP与与与与ADPADPADPADP之间转换的问题讨论：之间转换的问题讨论：之间转换的问题讨论：之间转换的问题讨论：动物、人、真菌和大多数细菌：主要来自呼吸作用（有机动物、人、真菌和大多数细菌：主要来自呼吸作用（有机动物、人、真菌和大多数细菌：主要来自呼吸作用（有机动物、人、真菌和大多数细菌：主要来自呼吸作用（有机物分解释放的能量）物分解释放的能量）物分解释放的能量）物分解释放的能量）植物：来自呼吸作用、光合作用（光能）植物：来自呼吸作用、光合作用（光能）植物：来自呼吸作用、光合作用（光能）植物：来自呼吸作用、光合作用（光能）能量来自能量来自能量来自能量来自远离远离远离远离A

8、 A A A的高能磷酸键水解的高能磷酸键水解的高能磷酸键水解的高能磷酸键水解释放的能量。释放的能量。释放的能量。释放的能量。ATPATPATPATP水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等水解释放的能量转化为机械能、电能、势能等各种形式的能量用于各种形式的能量用于各种形式的能量用于各种形式的能量用于细胞的各种生命活动细胞的各种生命活动细胞的各种生命活动细胞的各种生命活动。储存在储存在ATPATP中的中的高能磷酸键中高能磷酸键中 ATPATP是如此的重要，你觉得细胞中是如此的重要，你觉得细胞中ATPATP的含量是的含

9、量是多还是少？多还是少？ATPATP就是细胞中流通的就是细胞中流通的“货币货币”，就是细胞里的，就是细胞里的“钱钱”，你，你父母是选择把钱放家里还是投资出去了父母是选择把钱放家里还是投资出去了？观点：观点：为了高效的利用为了高效的利用ATPATP，细胞中的，细胞中的ATPATP形成形成后很快就会被分解利用，所以细胞中后很快就会被分解利用，所以细胞中ATPATP的含量并不的含量并不多。多。ATPATP与与ADPADP的相互转化十分迅速，处于的相互转化十分迅速，处于动态平衡动态平衡之中。正所谓之中。正所谓“能量一去不复返，物质却可再循环能量一去不复返，物质却可再循环”。特点：含量少，转化快。特点：

10、含量少，转化快。如果你是细胞，你会把如果你是细胞，你会把ATPATP存起来还是让存起来还是让ATPATP快快速的速的“流通流通”？ATP ADP+Pi+能量能量酶酶1 1 酶酶2 2注意：注意：酶不同酶不同：酶酶1是水解酶，酶是水解酶，酶2是合成酶。是合成酶。能量来源不同能量来源不同：ATPATP水解释放的能量：来自高能磷酸键的化学能，并用水解释放的能量：来自高能磷酸键的化学能，并用 于生命活动。于生命活动。合成合成ATPATP的能量：的能量：来自呼吸作用或光合作用。来自呼吸作用或光合作用。场所不同场所不同：ATPATP水解在细胞的各处。水解在细胞的各处。ATPATP合成在线粒体，叶绿体，细胞

11、质基质。合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。总结：总结：物质可逆，能量不可逆，整体上是不可逆反应。物质可逆，能量不可逆，整体上是不可逆反应。4、总结：、总结：ATP与与ADP的相互转化：的相互转化：用于主动运输用于主动运输ATPATP肌细胞收缩肌细胞收缩生物放电生物放电葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶细胞内的吸能反应细胞内的吸能反应生物发光生物发光用于大脑思考用于大脑思考 ATP ATP是细胞完成生命活动的是细胞完成生命活动的直接直接供能物质供能物质ATP机械能机械能（如肌细胞收缩）（如肌细胞收缩）热能热能（如维持体温）（如维持体温）渗透能渗透能（如主动运输）（如主动运输）电能电能（如电鳐放电

12、）（如电鳐放电）光能光能（如萤火虫发光）（如萤火虫发光）转转化化为为化学能化学能（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）（如葡萄糖和果糖合成蔗糖）ATPATP的生理功能：的生理功能：的生理功能：的生理功能：ATPATP是生物体进行各种生命活动所需能量的是生物体进行各种生命活动所需能量的是生物体进行各种生命活动所需能量的是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源直接来源直接来源直接来源ATP细胞内的直接能源物质细胞内的直接能源物质 物质分子的扩散、渗透、蒸腾作用等，例如物质分子的扩散、渗透、蒸腾作用等，例如物质分子的扩散、渗透、蒸腾作用等，例如物质分子的扩散、渗透、蒸腾作用等，例如气气气气体交换体交换体交换体

13、交换、渗透吸水渗透吸水渗透吸水渗透吸水、矿质元素及水分在导管内的运、矿质元素及水分在导管内的运、矿质元素及水分在导管内的运、矿质元素及水分在导管内的运输等输等输等输等思考：细胞中哪些生理活动不消耗思考：细胞中哪些生理活动不消耗思考：细胞中哪些生理活动不消耗思考：细胞中哪些生理活动不消耗ATPATPATPATP？C C C C6 6 6 6H H H H12121212O O O O6 6 6 6酶酶酶酶COCOCOCO2 2 2 2H H H H2 2 2 2O O O O+能量能量葡萄糖葡萄糖+果糖果糖 蔗糖蔗糖酶酶ADP+PiADP+Pi+能量能量ADP+Pi+ADP+Pi+ATPATP

14、酶酶 酶酶放能反应放能反应吸能反应吸能反应能量通货能量通货 *放能反应放能反应 总是与总是与ATP ATP 的合成相关，释放的能量的合成相关，释放的能量贮存在贮存在ATPATP中。中。*吸能反应吸能反应 总是与总是与ATP ATP 的水解相关，由的水解相关，由ATPATP水解提水解提供能量。供能量。1 1、一分子、一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键 数目依次是（数目依次是（）A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 12 2、ADPADP转变为转变为ATPATP需要

15、（需要（）A A、磷酸、腺苷、能量、酶、磷酸、腺苷、能量、酶 B B、磷酸、腺苷、能量、磷酸、腺苷、能量 C C、腺苷、能量、酶、腺苷、能量、酶 D D、磷酸、能量、酶、磷酸、能量、酶C C课堂练习：课堂练习：D D3 3、对于反应式：、对于反应式：ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量，以下提能量，以下提法正确的是（法正确的是（）A A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B B、物质和能量都是可逆的、物质和能量都是可逆的 C C、物质和能量都是不可逆的、物质和能量都是不可逆的 D D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶A A

16、4 4、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（供能量的物质是（）A A 葡萄糖葡萄糖 B B 糖原糖原 C C 三磷酸腺苷三磷酸腺苷 D D 脂肪脂肪C C课堂练习：课堂练习：课堂强调课堂强调1ATP的结构的结构由简式可看出，由简式可看出，ATP的结构特点可用的结构特点可用“一、二、三一、二、三”来总来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。1ATP的结构的结构(1)ATP的全称是的全称是。(2)ATP的结构简式是的结构简式是。(3)ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是什么？与

17、去掉两个磷酸基团后的剩余部分是什么？与RNA有有何关系？何关系？三磷酸腺苷三磷酸腺苷APPPATP去掉两个磷酸基团后剩余的部分是腺嘌呤核糖核苷去掉两个磷酸基团后剩余的部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成酸，是组成RNA的基本单位之一。的基本单位之一。2ATP与与ADP的相互转化的相互转化(1)ATP中高能磷酸键有何特点？中高能磷酸键有何特点？。(2)ATP水解释放的能量用于生物体的水解释放的能量用于生物体的。(3)ATP合成时所需能量来自何种途径？合成时所需能量来自何种途径？ATP分子中远离分子中远离A的高能磷酸键易断裂和再生成的高能磷酸键易断裂和再生成各项需能生命活动各项需能生命活动绝大多数生物利

18、用细胞呼吸分解有机物释放的能量；绿绝大多数生物利用细胞呼吸分解有机物释放的能量；绿色植物还能通过光合作用利用光能。色植物还能通过光合作用利用光能。2.ATP与与ADP的相互转化的相互转化(1)ATP在生物体内含量很少，但转化十分迅速，从而使细在生物体内含量很少，但转化十分迅速，从而使细胞中的胞中的ATP处于一种动态平衡中。处于一种动态平衡中。(2)ATP与与ADP的相互转化不是可逆反应，因为转化过程中的相互转化不是可逆反应，因为转化过程中反应类型、所需酶、反应场所以及能量转化都不完全相反应类型、所需酶、反应场所以及能量转化都不完全相同，但是物质是可循环利用的。同，但是物质是可循环利用的。直接能源物质：直接能源物质：主要主要是是ATPATP。能源物质：能源物质：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质。其中，糖类是主要能源物质，脂肪是主要的储能物质其中，糖类是主要能源物质，脂肪是主要的储能物质。在极度饥饿、严重疾病时，。在极度饥饿、严重疾病时，蛋白质蛋白质可氧化分解供能。可氧化分解供能。储能物质：储能物质：主要主要是脂肪。是脂肪。此外，糖原、淀粉此外，糖原、淀粉也是储能物质。也是储能物质。最终能量来源：最终能量来源：太阳能。太阳能。3.生物体内的能源物质生物体内的能源物质