资源简介

(共25张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
5.2 细胞的能量“货币”ATP
问题探讨
萤火虫发光的生物学意义是什么？
萤火虫发光的原理是什么？
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如水，
卧看牵牛织女星。
——【唐】杜牧《秋夕》
关于萤火虫发光器的实验探究
荧光素
能量
激活的荧光素
荧光素酶
+氧气
氧化
荧光素
发出
荧光
萤火虫的发光原理
问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
关于萤火虫发光器的实验探究
荧光素
能量
激活的荧光素
荧光素酶
+氧气
氧化
荧光素
发出
荧光
萤火虫的发光原理
糖类是细胞中主要的能源物质
脂肪是细胞中良好的储能物质
问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
关于萤火虫发光器的实验探究
萤火虫发光器实验
关于萤火虫发光器的实验探究
萤火虫发光器实验
本实验的自变量是什么？如何确定实验组与对照组？
为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质？
实验结果说明什么？
添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP）
消耗掉原有的能源物质
ATP是生命活动的直接能源物质
问题探讨
萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。
资料
为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接供能？
结构
ATP是一种高能磷酸化合物
自主阅读P86页第三自然段，回答以下问题
中文名称
元素组成
彻底水解产物
结构简式中A、P、—、～分别代表什么？
ATP是一种高能磷酸化合物
自主阅读P86页第三自然段，回答以下问题
A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别？
ATP中的能量储存在哪里？
为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP的结构
~
~
组成元素
C、H、O、N、P
化学组成
1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团
结构简式
A－P~P~P
腺苷(A)
腺苷一磷酸（AMP）
腺苷二磷酸（ADP）
腺苷三磷酸（ATP）
结构特点
远离腺苷的特殊的化学键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成
两个特殊的化学键
RNA基本单位之一
(腺嘌呤核糖核苷酸)
中文名称
腺苷三磷酸
知识链接
A-P~P~P
A G C T
T C G A
U C G A
A
腺嘌呤
腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸
（RNA的基本单位）
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸（DNA的基本单位）
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP的功能
驱动细胞生命活动的直接能源物质
生物体内的能源物质总结
能源物质：
主要能源物质：
储能物质：
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP的功能
驱动细胞生命活动的直接能源物质
生物体内的能源物质总结
能源物质：
主要能源物质：
储能物质：
主要储能物质：
直接能源物质：
最终能量来源：
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)
ATP
脂肪
太阳能
ATP不是唯一的直接能源物质，还有UTP、GTP和CTP
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP的供能机理
A—P~P~P
这种化学键不稳定
两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥
末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势
具有较高
转移势能
ATP
ADP + Pi + 能量
酶
其他分子发生变化
ATP水解的过程就是释放能量的过程
结合
ATP是一种
高能磷酸化合物
问题探讨
萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。
资料
为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接供能？
ATP是一种高能磷酸物
萤火虫体内微量的ATP如何满足萤火虫整晚发光的需要？
ATP与ADP可以相互转化
把少量末端用放射性磷标记的ATP(32P标记）加入酵母抽提液中，在几分钟时间内，大约一半的32P放射活性出现在Pi（磷酸）中。
ATP主要水解最外侧的磷酸键
实验分析
ATP与ADP可以相互转化
把少量末端用放射性磷标记的ATP(32P标记）加入酵母抽提液中，在几分钟时间内，大约一半的32P放射活性出现在Pi（磷酸）中。
在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。
ATP主要水解最外侧的磷酸键
ADP可以合成ATP
实验分析
ATP与ADP可以相互转化
转化过程
ADP +Pi
+ 能量
ATP
合成酶
动物和人、真菌和大多数细菌
呼吸作用
光合作用
呼吸作用
绿色植物
ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡中。
ATP与ADP可以相互转化
ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
ATP水解 ATP合成
反应条件
反应场所
能量来源
能量去向
水解酶
合成酶
细胞质基质、线粒体、
叶绿体
高能磷酸键内的化学能
用于各项
生命活动
储存在ATP中
广泛存在于细胞的各个部位
有机物中的化学能或光能
ATP的利用
物质合成
肌肉收缩
……
主动运输
生物发光
光合作用
呼吸作用
萤火虫发光
蛋白质合成
肌肉收缩
主动运输
★ATP水解释放的能量用于各项生命活动
ATP的利用
ATP的利用
酶活性被激活
载体蛋白的磷酸化
Ca2+被释放
ATP的利用
放能反应
吸能反应
①细胞中的放能反应与ATP合成相联系。
②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系。
③能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。
细胞内流通的能量“货币”
ATP的利用
糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。
ATP
储存的能量相对来说少，但能被直接利用。
能量
≈
≈
流通
问题探讨
萤火虫等许多昆虫干重中，含蛋白质60%左右，糖类和脂肪一般不到20%，而ATP通常不到0.6%。
为什么萤火虫选择含量最少的ATP来直接供能？
ATP是一种高能磷酸物，
是细胞内流通的能量“货币”

展开更多......

收起↑