5.2細胞的能量“通貨”--ATP(上課版)(共32張PPT)

1、必修一必修一第五章第五章 第第2 2節(jié)節(jié)細胞的能量細胞的能量“通貨通貨” ATPATP秋夕秋夕銀燭秋光冷畫屏，銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇輕羅小扇撲流螢撲流螢。天街夜色涼如水，天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。臥看牽牛織女星。唐.杜牧 相傳，我國晉朝時相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷有個青年叫車胤，他酷愛學(xué)習，但由于家貧買愛學(xué)習，但由于家貧買不起蠟燭，不能讀書，不起蠟燭，不能讀書，于是就捉了很多螢火蟲于是就捉了很多螢火蟲，裝在薄薄的布袋子里，裝在薄薄的布袋子里。四五十只螢火蟲發(fā)出。四五十只螢火蟲發(fā)出的光真能抵得上一支點的光真能抵得上一支點燃的蠟燭呢燃的蠟燭呢! !他就借著螢他就借著螢火蟲的光刻苦

2、學(xué)習，后火蟲的光刻苦學(xué)習，后來成為一位有大學(xué)問的來成為一位有大學(xué)問的人。人。 電燈和螢火蟲都可以發(fā)出光電燈和螢火蟲都可以發(fā)出光亮。那么，這兩種發(fā)光原理亮。那么，這兩種發(fā)光原理是什么？是什么？螢火蟲的發(fā)光原理螢火蟲的發(fā)光原理能量能量熒光素酶熒光素酶氧氣氧氣熒光素熒光素激活的激活的熒光素熒光素熒光熒光氧化熒氧化熒光素光素發(fā)出發(fā)出 螢火蟲發(fā)光需要螢火蟲發(fā)光需要 能量！能量！主要能源主要能源物質(zhì)？物質(zhì)？主要儲能主要儲能物質(zhì)？物質(zhì)？糖糖類類脂脂肪肪這些物質(zhì)能為螢火蟲發(fā)光直接供能嗎這些物質(zhì)能為螢火蟲發(fā)光直接供能嗎?用小刀將數(shù)十只螢火蟲用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下的發(fā)光器割下, ,干燥后研干燥后研磨成粉

3、末磨成粉末, ,取四等份分別取四等份分別裝入四支試管裝入四支試管, ,各加入少各加入少量水使之混合量水使之混合, ,置于暗處置于暗處, ,可見試管內(nèi)有淡黃色熒可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn)光出現(xiàn), ,約過約過1515分鐘熒光分鐘熒光消失，然后消失，然后實驗探究實驗探究15min熒熒光光消消失失暗處暗處ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液？溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸餾水蒸餾水有熒光有熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)ATP直接能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)上述實驗結(jié)果能說明什么問題？上述實驗結(jié)果能說明什么問題？ 螢火蟲發(fā)光所需的能量是由螢火蟲發(fā)光所需的能量是由ATPATP直接提供

4、直接提供的。的。2.ATP2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式為？的結(jié)構(gòu)簡式為？3. ATP3. ATP簡式中簡式中A A、P P、分別代表什么？分別代表什么？1.ATP1.ATP的中文名稱？的中文名稱？一一.ATP.ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)A AP PP PP P A A： 腺苷腺苷P P： 磷酸基團磷酸基團：高能磷酸鍵高能磷酸鍵2.2.簡式：簡式：= =腺嘌呤腺嘌呤+ +核糖核糖（3 3個）個）（2 2個）個）：普通磷酸鍵普通磷酸鍵 （1 1個）個）1.1.中文名稱：中文名稱：三磷酸腺苷三磷酸腺苷1.1.ATPATP的結(jié)構(gòu)式可以簡寫為（的結(jié)構(gòu)式可以簡寫為（ ）2 2、由、由2020個腺苷、個腺苷、8080個磷酸

5、基團，最多能形成個磷酸基團，最多能形成 個個ATPATP，其中，共包含，其中，共包含 個磷酸基團，個磷酸基團， 個高能磷酸鍵。個高能磷酸鍵。BA、A-P-PP B、A-PPPC、APP-P D、APPP練習練習206040 一般將水解時，能夠釋放一般將水解時，能夠釋放20.92kJmol能能量的化合物都叫做量的化合物都叫做高能化合物高能化合物. ATP在水解時釋放的能量是在水解時釋放的能量是30.54kJmolATP的水解釋放的能量是一般磷酸鍵水解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。時釋放能量的兩倍以上。 資資 料料一一.ATP.ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)A AP PP PP P A

6、 A： 腺苷腺苷P P： 磷酸基團磷酸基團：高能磷酸鍵高能磷酸鍵2.2.簡式：簡式：= =腺嘌呤腺嘌呤+ +核糖核糖（3 3個）個）（2 2個）個）30.54KJ/mol30.54KJ/mol：普通化學(xué)鍵普通化學(xué)鍵 （1 1個）個）3.3.是一種高能磷酸化合物是一種高能磷酸化合物1.1.中文名稱：中文名稱：三磷酸腺苷三磷酸腺苷A-PPP水解酶水解酶 A-PP+ Pi +ADP能量能量 ATP不穩(wěn)定不穩(wěn)定,易斷裂易斷裂,也易形成也易形成1 1、ATP作為高能磷酸化合物，在供能時，如何作為高能磷酸化合物，在供能時，如何釋放能量？釋放能量？2 2、ATP供能過程中，可形成哪些產(chǎn)物？供能過程中，可形成

7、哪些產(chǎn)物？為各項生命活為各項生命活動提供能量動提供能量 1 1、一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有、一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解釋放能量，供運動所需。一個分解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，成年人在安靜的狀態(tài)下，24h24h內(nèi)竟有內(nèi)竟有40kg40kg的的ATPATP被水解。被水解。 2 2、肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是、肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATPATP。在人體。在人體安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATPATP含量只能供肌肉收縮含量只能供肌肉收縮1 12s2s所需的能量。所需的能量。 資料：資料：通過以上資料，你能得到什么信息

8、？通過以上資料，你能得到什么信息？討論討論 ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶 二、二、ATPATP與與ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化ATP ADP+ P i+能量能量ADP + Pi ATP能量能量 +ADPADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATPATP時所需能量的主要來源時所需能量的主要來源動物、人、等動物、人、等綠色植物綠色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP +Pi+ATP 合成酶合成酶糖類、脂肪等有糖類、脂肪等有機物氧化分解機物氧化分解 ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？ATP酶酶 酶酶ADP +Pi +能量能量討

9、論討論ATP ADP+Pi + 能量能量 合成酶合成酶水解酶水解酶有機物中的化學(xué)有機物中的化學(xué)能和光能能和光能高能磷酸鍵高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能內(nèi)的化學(xué)能ATPADPPi能量能量能量能量Pi合成酶合成酶水解酶水解酶ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖相互轉(zhuǎn)化示意圖ATPATP與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？1 1、從反應(yīng)條件看：、從反應(yīng)條件看：ATPATP的分解是一種水的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；ATPATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反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，應(yīng)的酶屬于合成酶

10、。酶具有專一性，因因此反應(yīng)條件不同。此反應(yīng)條件不同。ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化過程相互轉(zhuǎn)化過程不是不是可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)理由：理由：3、從合成與分解場所看：、從合成與分解場所看：ATP合成的場所合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；ATP分解分解的場所相對較多的場所相對較多。因此合成與分解的場所不因此合成與分解的場所不同。同。2 2、從能量來源看：、從能量來源看：ATPATP水解釋放的能量是儲水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，用于生命活動；存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，用于生命活動；合成合成ATPATP的能量來自生物體內(nèi)有機物中的化學(xué)的能量來自生物體內(nèi)有機物中

11、的化學(xué)能和太陽光能。能和太陽光能。因此能量來源不同。（能量因此能量來源不同。（能量不可逆，而物質(zhì)可逆）不可逆，而物質(zhì)可逆）ATP的生理功能：的生理功能：生物體各項生命活動的生物體各項生命活動的直接能源直接能源物質(zhì)物質(zhì)ATP是細胞的能量是細胞的能量“通貨通貨”ATP哪些生命活動由哪些生命活動由 直接供能直接供能? 討論討論用于主動運輸用于主動運輸 （滲透能滲透能）ATP用于各種運動，如肌細用于各種運動，如肌細胞收縮（胞收縮（機械能機械能）用于生物放電用于生物放電（電能電能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于細胞內(nèi)各種用于細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)吸能反應(yīng)（化學(xué)能化學(xué)能）用于生物發(fā)光用于生物發(fā)光（光能

12、光能） 用于大腦思考用于大腦思考（電能電能）v吸能反應(yīng)：吸能反應(yīng)：與與ATP的水解相聯(lián)系，如的水解相聯(lián)系，如合成蛋白質(zhì)、合成淀粉等。合成蛋白質(zhì)、合成淀粉等。v放能反應(yīng)：放能反應(yīng)：與與ATP的合成相聯(lián)系，如的合成相聯(lián)系，如葡萄糖的氧化分解等。葡萄糖的氧化分解等。1.ATP的中文名稱：的中文名稱：2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式：的結(jié)構(gòu)簡式：3.ATP的結(jié)構(gòu)特點：的結(jié)構(gòu)特點：一、一、ATPATP分子分子三磷酸腺苷三磷酸腺苷1個腺苷（個腺苷（A）、）、2個高能磷酸鍵（個高能磷酸鍵（ ）、）、3個磷酸基團（個磷酸基團（P）A P P P 二二.ATP.ATP和和ADPADP相互轉(zhuǎn)化：相互轉(zhuǎn)化：ATP ADP +

13、能量能量 ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶+Pi 易斷裂、易斷裂、易形成易形成三、三、ATPATP的利用：的利用：細胞的能量細胞的能量“通貨通貨”能源物質(zhì)：能源物質(zhì)：主要能源物質(zhì)：主要能源物質(zhì)：儲能物質(zhì)：儲能物質(zhì)：主要儲能物質(zhì)：主要儲能物質(zhì)：直接能源物質(zhì)：直接能源物質(zhì)：最終能源物質(zhì)：最終能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP糖類糖類脂肪（生物體）、淀粉（植物細胞）、糖脂肪（生物體）、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）原（動物細胞）脂肪脂肪ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）太陽能太陽能1、ATP在細胞內(nèi)的含量及其生成是（ ） A 、很多，很快 B 、很少，很慢 C 、很多，

14、很慢 D 、很少，很快2、ATP能作為能量的直接來源是因為（ ） A.ATPA.ATP在細胞中數(shù)量非常多 B B、ATPATP中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定 C C、ATPATP中的高能磷酸鍵儲藏能量多且很不穩(wěn)定 D D、ATPATP是生物體內(nèi)惟一可以釋放能量的化合物C課堂練習課堂練習3. ATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（ ）A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPiDA4. 對于反應(yīng)式：對于反應(yīng)式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正確的是（能量，以下提法正確的是（ ）A、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 B、物質(zhì)和能量都是可逆、物質(zhì)和能量都是可逆 的的C、物質(zhì)和能量都是不可逆的、物質(zhì)和能量都是不可逆的 D、物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的、物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶知識遷移：知識遷移：海洋里有一種軟體動物槍烏賊，它有巨大的神經(jīng)細胞，能不斷吸收K+，科學(xué)家做過實驗：用一種有毒物質(zhì)使其神經(jīng)細胞中毒，吸收的功能就消失。如果注