资源简介

(共22张PPT)
生物学必修一《分子与细胞》
第11讲 细胞的能量“货币”ATP
2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
内容要求
目录
Contents
02
ATP的应用
03
ATP和ADP的相互转化
01
ATP的结构和特点
2016全国Ⅰ卷4.下列与神经细胞有关的叙述，错误的是
A. ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B. 神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C. 突触后膜上受蛋白体的合成需要消耗ATP
D. 神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
真题欣赏
00
复习引入
结合神经调节和有氧呼吸考查了ATP在细胞代谢中的作用。
考查 ATP 合成过程。
00
复习引入
真题欣赏
2021·北京卷,1.ATP是细胞的能量“通货”,关于ATP的叙述错误的是( )。
A.含有 、 、 、 、 B.必须在有氧条件下合成
C.胞内合成需要酶的催化 D.可直接为细胞提供能量
2019·天津卷,2.下列过程需ATP水解提供能量的是( )。
A.唾液淀粉酶水解淀粉 B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解 D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
① 细胞生命活动的主要能源物质： 。
② 生物体的主要能源物质： 。
③ 生物体的储能物质： 。
④ 生物体的主要储能物质： 。
⑤ 生物体的能源物质： 。
⑥ 生命活动的直接能源物质： 。
⑦ 生物体能量的根本来源： 。
00
复习引入
生物体中与能量有关的物质
葡萄糖
脂肪、淀粉（植物）、糖原（动物）
糖类
脂肪
糖类、脂肪、蛋白质
ATP
光能（太阳能）
(一)、ATP的结构
1）ATP的元素组成：__________________。
2）一分子ATP的化学组成：一分子_________，一分子_______和三分子___________。
3）ATP的结构简式：______________。
4）ATP中的能量：主要储存在_____________中。
5）ATP去掉两个磷酸基团后的中文名字是___________________，是构成_______的基本单位。
C、H、O、N、P
腺嘌呤
核糖
A—P～P～P
高能磷酸键
腺嘌呤核糖核苷酸
RNA
磷酸基团
01
ATP的结构和特点
01
ATP的结构和特点
写出高中生物中出现 A 字母的结构式并要标明 A 所代表的含义
(2)ATP的特点
ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷相互排斥，使末端磷酸基团具有较高的 。1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种___________化合物。
转移势能
高能磷酸
+HO-C-C-
-C-C-
ATP中带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的势能
ADP中相互排斥的磷酸基团减少，势能降低。减少的能量被磷酸基团携带着与其他分子结合而转移
01
ATP的结构和特点
腺苷、鸟苷、胞苷以及尿苷是由对应的嘌呤或嘧啶与核糖组成的，分别与3个磷酸基团结合后就成为NTP，如腺苷与3个磷酸基团结合后为三磷酸腺苷，即 ATP，尿苷与3个磷酸基团结合后为三磷酸尿苷，即 UTP。
01
ATP的结构和特点
NTP与dNTP
脱氧腺苷、脱氧鸟苷、脱氧胞苷及脱氧胸苷是由对应的嘌呤或嘧啶与脱氧核糖组成的，它们分别与3个磷酸基团结合后就成为 dNTP，如脱氧腺苷与3个磷酸基团结合就是三磷酸脱氧腺苷，即 dATP，脱氧胸苷与3 个磷酸基团结合后就是三磷酸脱氧胸苷，即 dTTP。NTP与dNTP 均是高能磷酸化合物，可用作 RNA 或 DNA 的合成原料，合成过程中会脱去两个磷酸基团，并释放出大量的能量。因此，实质上无论是体内DNA 的合成还是体外利用 PCR技术扩增 DNA，原料均是dNTP，不需要 ATP 供能，而是由原料自身提供能量，NTP合成 RNA 的原理也是如此。
01
ATP的结构和特点
NTP与dNTP
02
ATP和ADP的相互转化
吸能反应
（1）肌细胞收缩和大脑思考（2）光合作用中的暗反应阶段
（3）电鳐发电
（4）物质的主动运输。
放能反应
合成 ATP 必定伴随着其他放能反应的进行，
水解 ATP 必定伴随着其他吸能反应的进行。
吸能反应与放能反应
02
ATP和ADP的相互转化
多角度判断ATP与ADP 的相互转化是否可逆
03
应用
结合有氧呼吸和无氧呼吸的曲线图，画出不同类型中ATP的产生量与O2供给量间的关系。
人体内的一般组织细胞；哺乳动物成熟的红细胞；厌氧型细菌
ATP的产生量与O2供给量之间的关系
①
②
③
03
应用
(1)经测定，正常成年人静止状态下24h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10 mg，为满足能量供应需要，生物体内解决这一矛盾的合理途经应该是怎样的？
演绎推理1
对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
03
应用
(2)用32p标记磷酸加入细胞培养液，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基却已带上了放射性标记，这说明了什么？
演绎推理2
说明ATP是重新合成的，同时也说明原有ATP部分被分解了。
03
应用
(3)ATP作为RNA分子的合成原料，将32p标记到新合成的RNA分子上，则带的32p的磷酸基团应在ATP的哪个位置上(与腺苷连接的磷酸为1号位置，中间为2号，远离腺苷的为3号)？
演绎推理3
ATP的结构式A-P～P～P，AMP的结构式A-P，又称为腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，因此，标记的32P会出现在A-P～P～P上，故在1号位置上。
萤火虫
荧光素+O2 氧化荧光素+H2O
荧光素酶
（发出荧光）
萤火虫发光的化学反应式为：
能量
谁在为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量的呢？
ATP
03
应用
萤火虫发光
03
应用
关于ATP的易错点
误认为ATP与ADP的相互转化是可逆反应
ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。
ATP转化为ADP也需要消耗水
ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、淀粉、糖原等的水解都需要消耗水。
ATP ≠能量
ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。
误认为细胞中含有大量ATP
ATP在细胞内不能大量储存，但是ATP与ADP的转化速率很快，以满足生命活动的需要。
03
应用
ATP如何为主动运输供能
00
小结
目录
Contents
02
ATP的应用
03
ATP和ADP的相互转化
01
ATP的结构和特点

展开更多......

收起↑