醫(yī)學(xué)專題—-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用課件

1、醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第5章 細(xì)胞的能量(nngling)供應(yīng)和利用第第2節(jié)節(jié) 細(xì)胞的能量細(xì)胞的能量(nngling)“通貨通貨”ATP安慶市 懷寧中學(xué)(zhngxu) 曹紅 必修1 分子與細(xì)胞安徽省遠(yuǎn)程教育優(yōu)秀作品第一頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 1.簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)(tdin)。 2.寫出ATP的分子簡式。 3.解釋ATP在能量代謝中的作用 教學(xué)(jio xu)目標(biāo)第二頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 1.ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。 2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(zhunhu)。 3. ATP的利用。重點(diǎn)難點(diǎn)第三頁，共三十

2、一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？ 提示提示螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾、繁衍后代。 2. 螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎? 提示提示螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。 3. 螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換(zhunhun)嗎?提示提示有。螢火蟲腹部細(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。問題(wnt)探討第四頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用教學(xué)(jio xu)過程第五頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第六頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用在奧運(yùn)會(huì)上在奧

3、運(yùn)會(huì)上,運(yùn)動(dòng)員在賽場上進(jìn)行拼搏運(yùn)動(dòng)員在賽場上進(jìn)行拼搏,那么提供給他們那么提供給他們(t men)的能源物質(zhì)是什么的能源物質(zhì)是什么?第七頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 植物細(xì)胞的貯能物質(zhì)植物細(xì)胞的貯能物質(zhì)-淀粉淀粉(dinfn) 動(dòng)物細(xì)胞的貯能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞的貯能物質(zhì)-糖元糖元 生物體的主要能源物質(zhì)生物體的主要能源物質(zhì) -葡萄糖葡萄糖生物體的直接能源物質(zhì)生物體的直接能源物質(zhì)?(直接用于生物的生命活動(dòng)直接用于生物的生命活動(dòng))第八頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)中的能量是細(xì)胞生命活動(dòng)中的能量(nngling)直接直接提供者提供者. 閱讀課本(kbn)后

4、思考ATP的分子的分子(fnz)簡式、各成分的名稱及簡式、各成分的名稱及其特點(diǎn)？其特點(diǎn)？第九頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATPATP的結(jié)構(gòu)式的結(jié)構(gòu)式 一、一、ATP的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)(fn z ji u) 第十頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用的結(jié)構(gòu)(jigu)簡式：APPP高能高能(gonng)磷酸鍵磷酸鍵腺苷腺苷磷酸磷酸(ln sun)基團(tuán)基團(tuán)普通磷酸鍵普通磷酸鍵為什么說為什么說ATP是是細(xì)胞內(nèi)的一種細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？高能磷酸化合物？第十一頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用高能磷酸化合物：是指水解高能磷酸化合物：是指水解1mol1mol

5、該物該物質(zhì)能釋放質(zhì)能釋放(shfng)(shfng)20.9220.92千焦以上千焦以上能量的磷能量的磷酸化合物酸化合物 1molATP1molATP水解時(shí)釋放水解時(shí)釋放(shfng)(shfng)的能量高達(dá)的能量高達(dá)30.5430.54千焦千焦 高能高能(gonng)磷酸化合物磷酸化合物:除了除了ATP,還有還有ADP;磷酸肌酸磷酸肌酸;3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 等等背景資料背景資料第十二頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用APPPADPAMPATP第十三頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATPATP分子中具有分子中具有(jyu)(jyu)高能磷酸鍵高能磷酸鍵ATPATP

6、三磷酸三磷酸(ln sun)(ln sun)腺苷腺苷 高能高能(gonng)磷酸鍵磷酸鍵1 1、ATPATP：因因ATPATP中含有高能磷酸鍵中含有高能磷酸鍵A A腺苷腺苷T T三個(gè)三個(gè)P P磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán) ATPATP是高能磷酸化合物是高能磷酸化合物結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式：A-PPPADPADP二磷酸腺苷二磷酸腺苷 高能磷酸鍵高能磷酸鍵A A腺苷腺苷D D二個(gè)二個(gè)P P磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式：A-PP2 2、ADPADP：3 3、AMP AMP 是什么是什么 ？ADPADP是高能磷酸化合物嗎？是高能磷酸化合物嗎？AMP AMP 呢？呢？一磷酸腺苷一磷酸腺苷總結(jié)總結(jié):第十四頁，共三十

7、一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATPATP水解是哪一個(gè)高能磷酸鍵先發(fā)生水解是哪一個(gè)高能磷酸鍵先發(fā)生(fshng)(fshng)水解？水解？ 這個(gè)高能磷酸鍵鍵穩(wěn)定嗎？這個(gè)高能磷酸鍵鍵穩(wěn)定嗎？遠(yuǎn)離的那個(gè)遠(yuǎn)離的那個(gè)高能高能(gonng)磷酸鍵磷酸鍵不穩(wěn)定不穩(wěn)定(wndng),易水解易水解注意注意APPP第十五頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用A-PPP(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量ATPATP酶酶 酶酶PiPiADP +PiADP +Pi+ +能量能量(nngling)(nngling)酶酶酶酶1 1、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化(zhunhu)(zhunhu)過程過程圖中

8、的兩種酶圖中的兩種酶是否是否(sh fu)(sh fu)相相同同 ？能量能量PiPiI IIIII二、二、 ATPATP和和ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化二、二、 ATPATP和和ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化第十六頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用2 2、ATPATP合成與合成與ATPATP分解分解(fnji)(fnji)的比較：的比較：反反 應(yīng)應(yīng)ATPADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量ATP反應(yīng)類型反應(yīng)類型酶的類型酶的類型場所場所能量來源能量來源能量去向能量去向酶酶酶酶水解反應(yīng)水解反應(yīng)合成合成(hchng)反應(yīng)反應(yīng)水解酶水解酶合成酶合成酶活細(xì)胞所有活細(xì)胞所

9、有(suyu)部位部位線粒體、葉綠體、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等高能磷酸鍵高能磷酸鍵有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能、光能、光能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于高能磷酸鍵儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中中結(jié)論結(jié)論 ：物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的 第十七頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用1 1、從反應(yīng)、從反應(yīng)(fnyng)(fnyng)條件上看：條件上看：2 2、從能量、從能量(nngling)(nngling)上看：上看：3 3、從、從ATPATP的合成的合成(hchng)(hchng)和分解場所上看：和分解場所上看：反應(yīng)條件不同。反應(yīng)條件不同。能

10、量來源不同。能量來源不同。為什么說這不是一個(gè)可逆反應(yīng)？為什么說這不是一個(gè)可逆反應(yīng)？場所不同，合成場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠場所不同，合成場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體。分解場所是細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞核等。體。分解場所是細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞核等?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)：可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：正逆反應(yīng)都在同一條件下進(jìn)行正逆反應(yīng)都在同一條件下進(jìn)行第十八頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATPATP的形成的形成(xngchng)(xngchng)與能量來源與能量來源 1 1對(duì)動(dòng)物和人來說，主要來自對(duì)動(dòng)物和人來說，主要來自(li z)(li z) 2 2對(duì)綠色植物來說，主要來自對(duì)綠色植物來說

11、，主要來自呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用三、三、ATP形成途徑形成途徑 第十九頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用四、四、 ATPATP的利用的利用(lyng)(lyng)第二十頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 由此可知由此可知,ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)是細(xì)胞生命活動(dòng)(hu dng)中中的能量直接提供者的能量直接提供者. 而且絕大多數(shù)需要能量而且絕大多數(shù)需要能量(nngling)的生命活動(dòng)的生命活動(dòng)是由（是由（)直接提供的直接提供的第二十一頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用五、生物五、生物(shngw)的吸能和放能的吸

12、能和放能反應(yīng)反應(yīng)吸能反應(yīng)吸能反應(yīng)(fnyng)-ATP水解水解放能反應(yīng)放能反應(yīng)-ATP合成合成(hchng)吸能和放能反應(yīng)是生物體的吸吸能和放能反應(yīng)是生物體的吸能和放能能和放能,而不是指而不是指ATP第二十二頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 ATP在生物體內(nèi)的含量多嗎？ ATP不多，那么生物是怎樣(znyng)滿足能量需要的？思考思考(sko)作為能量的作為能量的“通貨通貨”，為各種，為各種( zhn)生命活動(dòng)直接提供能生命活動(dòng)直接提供能量量ATP與與ADP的轉(zhuǎn)化非常迅速，為生物提的轉(zhuǎn)化非常迅速，為生物提供能量供能量第二十三頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用能能源源來

13、來源源能量直接來源能量直接來源主要能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲(chǔ)能物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)最終能源來源最終能源來源ATPATP糖類糖類(tn(tn li) li)脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)糖原糖原(tn(tn yun) yun)淀粉淀粉太陽能太陽能有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)：有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)：第二十四頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用ATPATP全稱全稱(qun chn(qun chn) )：三磷酸腺苷：三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)簡式：簡式： A-PA-PP PP P

14、形成的主要形成的主要(zhyo)(zhyo)途徑：途徑：與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化利用：為各種生命活動(dòng)提供能量利用：為各種生命活動(dòng)提供能量 轉(zhuǎn)化成各種形式的能量轉(zhuǎn)化成各種形式的能量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATPATP ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 酶酶IIII 酶酶I I知識(shí)結(jié)構(gòu)第二十五頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用教學(xué)(jio xu)反饋本節(jié)課通過奧運(yùn)會(huì)賽場上運(yùn)動(dòng)員消耗能量導(dǎo)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，本節(jié)課通過奧運(yùn)會(huì)賽場上運(yùn)動(dòng)員消耗能量導(dǎo)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，了解了解 ATP是生物體的直接能量的來源。這樣處理能夠激發(fā)學(xué)生是生物體的直接能量的來源。這樣處理能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)

15、習(xí)興趣，進(jìn)一步學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步學(xué)習(xí)ATP的結(jié)構(gòu)。在的結(jié)構(gòu)。在ATP與與ADP的轉(zhuǎn)化中的轉(zhuǎn)化中結(jié)合了課本上結(jié)合了課本上 的圖示使學(xué)生掌握之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)，并結(jié)合化學(xué)的圖示使學(xué)生掌握之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)，并結(jié)合化學(xué)中的可逆反應(yīng)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)中的可逆反應(yīng)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)ATP 釋放釋放(shfng)的能量用于細(xì)胞以的能量用于細(xì)胞以及生物體的多項(xiàng)生命活動(dòng)。而及生物體的多項(xiàng)生命活動(dòng)。而 ATP 合成所需要的能量來源于有合成所需要的能量來源于有機(jī)物氧化的能量或光能。使學(xué)生對(duì)前面的知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，有機(jī)物氧化的能量或光能。使學(xué)生對(duì)前面的知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，有引導(dǎo)學(xué)生去預(yù)習(xí)后面章節(jié)的知識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生去預(yù)習(xí)后面章節(jié)的知識(shí)。第二

16、十六頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用3 3、海洋中電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由（、海洋中電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由（ ）A A、有機(jī)物進(jìn)行氧化分解、有機(jī)物進(jìn)行氧化分解(fnji)(fnji)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來；釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來；B B、由熱能轉(zhuǎn)變而來；、由熱能轉(zhuǎn)變而來； C C、由光能轉(zhuǎn)變而來；、由光能轉(zhuǎn)變而來；D D、由、由ATPATP轉(zhuǎn)變面轉(zhuǎn)變面ADPADP時(shí)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來。時(shí)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來。D2 2、下列、下列(xili)過程中含量增加的是（）過程中含量增加的是（）、進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞、苯進(jìn)入生物細(xì)胞、進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞、苯進(jìn)入生物細(xì)胞、氧氣進(jìn)入組織細(xì)胞、甘油進(jìn)

17、入小腸上皮細(xì)胞、氧氣進(jìn)入組織細(xì)胞、甘油進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞1 1、下列關(guān)于、下列關(guān)于ATPATP的描述的描述(mio sh)(mio sh)中，正確的是（中，正確的是（ ）A A、ATPATP分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，分子中所有化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量， 所以被稱為高能磷酸化合物所以被稱為高能磷酸化合物B B、三磷酸腺苷可簡寫為、三磷酸腺苷可簡寫為A-P-PP C C、ATPATP中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中D D、ATPATP中大量的能量儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中中大量的能量儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中D課后習(xí)題第二十七頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)

18、和利用教學(xué)(jio xu)參考 ATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特點(diǎn)是：它的高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特點(diǎn)是：它的高能磷酸鍵（也即酸酐鍵，用鍵（也即酸酐鍵，用“”表示），水解時(shí)釋放出的化學(xué)能水解時(shí)釋放出的化學(xué)能是正?；瘜W(xué)鍵釋放化學(xué)能的是正常化學(xué)鍵釋放化學(xué)能的2倍以上（一般倍以上（一般20.92 kJ/mol）。這里需要）。這里需要(xyo)說明的是，化學(xué)中使用的說明的是，化學(xué)中使用的“鍵能”和生物化學(xué)中使用的“高能鍵”，含義是完全不同的?；瘜W(xué)中“鍵能”的含義是指斷裂一個(gè)化學(xué)鍵所需要提供的能量；生物化學(xué)中所說的“高能

19、鍵”是指該鍵水解時(shí)能釋放出大量能量。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個(gè)相連的磷酸基團(tuán)構(gòu)成的。這三個(gè)磷酸基團(tuán)從與分子中腺苷基團(tuán)連接處算起，依次分別稱為 、磷酸基團(tuán)。ATP的結(jié)構(gòu)式是：第二十八頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 分析ATP的結(jié)構(gòu)式可以看出，腺嘌呤與核糖結(jié)合形成(xngchng)腺苷，腺苷通過核糖中的第5位羥基，與3個(gè)相連的磷酸基團(tuán)結(jié)合，形成(xngchng)ATP。ATP分子中的分子中的磷酸基團(tuán)水解時(shí)，能釋放釋放30.5 kJ/mol的能量，而的能量，而6-磷酸葡萄糖水解時(shí)釋放的能量只有13.8 kJ/mol。需要指出的是，ATP分子既可以水解一個(gè)磷酸基團(tuán)（磷酸基

20、團(tuán)），而形成二磷酸腺苷（而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（）和磷酸（Pi）；）；又可以同時(shí)水解兩個(gè)磷酸基團(tuán)（又可以同時(shí)水解兩個(gè)磷酸基團(tuán)（磷酸基團(tuán)和磷酸基團(tuán)），而形成一磷酸腺苷（AMP）（腺嘌呤核糖核苷酸）和焦磷酸（PPi）。后一種水解方式在某些生物合成中具有特殊意義。AMP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP提供一個(gè)磷酸基團(tuán)而形成ADP，ADP又可以迅速地接受另外的磷酸基團(tuán)而形成ATP。 第二十九頁，共三十一頁。醫(yī)學(xué)專題-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。這些能量中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。這些能量的形式主要有以下的形式主要有以下6種：種：滲透能細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的，物質(zhì)跨膜移動(dòng)所做的功消耗了能量，這些能量叫做滲透能。機(jī)械能