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(共24张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”ATP
第5章 细胞的能量供应和利用
1
ATP是一种高能磷酸化合物
目 录
2
ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
1.萤火虫发光的生物学意义是什么？
相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
化学能转变为光能。
腹部后端细胞内有荧光素。
问题探讨
能量
萤火虫的发光原理
荧光素酶
+氧气
发出
问题探讨
生物体进行各项生命活动的主要能源物质 ；
生物体良好的储能物质 ；
植物细胞内的储能物质 ；
动物细胞中的储能物质 ；
糖类
脂肪
淀粉
糖原
细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
荧光素
激活的荧光素
氧化荧光素
荧光
一、ATP是一种高能磷酸化合物
ATP由哪些化学元素组成？ATP的中文全称是什么？名称由来？
如何简化ATP的结构？
ATP的结构简式
P
P
P
分析ATP的结构
【任务1】
分析ATP的结构
【任务1】
①中文名称：
腺苷三磷酸
C H O N P
A—P～P～P
②元素组成：
A :
P :
～:
—:
腺苷
磷酸基团
普通的化学键
特殊的化学键
③结构简式：
ATP结构式
ATP模型图
~
~
P
P
P
A
腺嘌呤
核糖
P
P
P
~
~
腺 苷
腺苷二磷酸 （ADP）
腺苷三磷酸 （ATP） A- P~P~P
腺苷一磷酸 （AMP）
ATP、ADP、AMP之间的关系
RNA的基本单位
分析ATP的结构特点
【任务2】
（1）ATP的特点：
①ATP不稳定:由于ATP中两个相邻的磷酸基团都
等原因,使得特殊的化学键不稳定, 磷酸基团具有较高的 。
②ATP水解的过程就是 的过程 ,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54KJ,所以说 ATP是一种 。
带负电荷而相互排斥
末端
转移势能
释放能量
高能磷酸化合物
分析ATP的结构特点
【任务2】
(2)功能:ATP是驱动细胞生命活动的 物质。
(3)ATP的供能机理:ATP在 的作用下水解时,脱离下来的
挟能量与其他分子结 合 ,从而使后者发生变化。
(4)写出ATP水解的反应式:
直接能源
酶
末端磷酸基团
二、ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
能量
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
~
~
~
P
P
P
P
P
P
P
你能分析ATP合成与水解过程中能量的来源与去处吗？
ATP与ADP相互转化
【任务3】
反应 反应类型 水解反应 合成反应 酶的类型 场所 能量来源 植物
动物
能量去向 ATP与ADP的相互转化時刻发生并处于 之中
在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的 。
物质是 ，能量是 的、酶是 的
水解酶
合成酶
特殊的化学键中的化学能
用于各项生命活动
储存于特殊化学键中
可逆的
不可逆
不相同
动态平衡
统一性
有机物中的化学能（呼吸作用）
光能(光合作用)
呼吸作用有机物释放的能量
所有需能部位
线粒体、叶绿体、细胞质基质等
ATP与ADP相互转化
【任务3】
动物、人、真菌及大多数细菌
绿色植物
ADP +Pi+
ATP
酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解
在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量的来源：
蓝细菌呢？
与绿色植物相同
ATP与ADP相互转化
【任务3】
能量
ATP的利用
【任务4】
用于大脑思考（电能）
用于主动运输（渗透能）
用于生物发光(光能)
用于生物发电（电能）
用于物质合成（化学能）
用于肌肉收缩（机械能）
ATP用于主动运输
ATP的利用
【任务4】
ATP用于物质合成及其他化学反应的机理：
ATP水解释放的 使蛋白质等分子 化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后， 发生变化，
也被改变，因而可以 各种化学反应。
磷酸基团
磷酸
空间结构
活性
参与
拓展：参与主动运输Ca2+的载体蛋白是一种 ，
被 化后 发生改变。
能催化ATP水解的酶
磷酸
空间结构
（完成转运后恢复原状）
ATP的利用
【任务4】
放能反应
合成
水解
ATP
ADP
能量
能量
流通的能量“货币”
吸能反应
吸能反应一般与 的反应相联系，由 为反应提供能量
放能反应一般与 的反应相联系，释放的能量储存在 中
能量通过ATP在吸能反应与放能反应之间流通，因此把ATP比喻成细胞内 。
ATP水解
ATP水解
ATP合成
ATP
ATP的利用
【任务4】
萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，科学家运用这一原理，将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”
拓展：萤火虫发光原理
ATP
全称：腺苷三磷酸
结构简式： A-P～P～P
ATP的来源：
ATP与ADP相互转化:
ATP的利用：各种形式的能量
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”，细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。
课堂小结
1．如图表示ATP-ADP循环。关于该循环的说法，正确的是（　　）
A．叶肉细胞中过程①发生在线粒体中，过程②发生在叶绿体中
B．过程①与生物体内的许多吸能反应相联系
C．过程①和过程②在肌肉收缩过程中均会发生
D．细胞中需要能量的生命活动都是由过程②直接供能的
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
C
2.如图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是（ ）
A．甲表示磷酸基团
B．乙表示脱氧核糖
C．丙表示腺嘌呤
D．a、b表示特殊的化学键
B
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
3.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（ ）
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
C
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
对点训练
课堂检测
本课结束

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