《细胞的能量通货ATP》课件.ppt
连城三中 胡士勇 2012年12月12,萤火虫发光的生物学意义是什么?,萤火虫体内有特殊的发光物质吗?,萤火虫发光的过程有能量的转换吗?,主要是相互传递求偶信号,吸引异性,以便交尾,繁衍后代,腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。,有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。,在生命系统中:,主要的能源物质:,主要的贮能物质:,【提出问题】:是谁直接给萤火虫发光提供能量呢?是葡萄糖,脂肪,还是其他物质?,糖类,脂肪,实验:探究萤火虫发光的直接供能物质,A,脂肪2ml,葡萄糖溶液2ml,B,C,ATP注射液2ml,A,B,置于暗处,荧光素2ml和荧光素酶,实验结论:ATP是直接供能物质,为什么ATP能直接为生命活动提供能量呢?,请同学们认真阅读课本P88页“ATP分子中具有高能磷酸键”的知识,思考回答下列问题:,一、ATP分子中具有高能磷酸键 1.ATP全称:_?2.ATP的结构简式是?3.A:_ P:_:_:_ 4.有哪些化学物质:?5.含有哪些化学元素:?,三磷酸腺苷,AP P P,腺苷,磷酸基团,普通化学键,高能磷酸键,腺苷(核糖和腺嘌呤)、磷酸基团,C、H、O、N、P,假如用 代表腺嘌呤、代表核糖 代表磷酸基团,尝试构建ATP的模型。,A:腺苷,P:磷酸基团,:高能磷酸键,:普通化学键,磷酸基团,腺苷,三个,为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物?,ATP分子中具有高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键容易断裂发生水解释,释放高达30.54Kjmol的能量,所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。,1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基 团和高能磷酸键数目依次()A、1,2,2 B、1,2,1 C、1,3,2 D、2,3,1,C,迁移训练,2、ATP中大量化学能储存在()A、腺苷内 B磷酸基团内 C腺苷与磷酸基团连接键内 D高能磷酸键内,D,迁移训练,能量,二、ATP与ADP的相互转化,(1)、ATP的水解,1.ATP水解过程中哪个键断裂_ _ _?2.ATP分解后形成了哪些物质_?3.ATP中所释放出来的能量去了哪里_ _ _?在水解过程中需要什么条件_?4.画出ATP水解的反应式:,ADP+Pi,远离腺苷的高能磷酸键,用于各项生命活动,酶,A-P P P,A-P P,Pi,+,+,特点:在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易 水解,远离A的那个P就脱离开来,形成游离的磷酸,同时释放出大 量能量,ATP就转化成ADP。,酶,一磷酸腺苷又叫腺嘌呤核糖核苷酸,【强调】ATP,ADP与腺嘌呤核糖核苷酸的区别:,ATP 三磷酸腺苷,ADP 二磷酸腺苷,(2)、ATP的合成 1.ATP合成过程中需要些什么物质_ 是否需要能量?_ 还需要什么条件?_ 2.画出ATP合成的反应式:,ADP+Pi,需要,酶,ATP,ADP+Pi,酶,+能量,(3)、转化过程,ATP,ADP+Pi,+能量,图中的两种酶是否相同?,酶,酶,人、动物、真菌、多数细菌等,绿 色 植 物,呼吸作用,呼吸作用,光合作用,ADP+Pi+,ATP,酶,糖类、脂肪等有机物氧 化分解,能 量,(4)、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源,思考:ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?,物质是可逆的,能量是不可逆的,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,3、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表(),A、H2O B、H C、P D、Pi,D,4、关于“ATP ADP+Pi+能量”的叙述,不正确 的是()A、上述反应存在着能量的释放和贮存 B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来 自呼吸作用 C、这一反应无休止地在活细胞内进行 D、这一过程保证了生命活动的顺利进行,酶,酶,迁移训练,B,三、ATP的利用,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的,如:萤火虫尾部的发光。,ATP利用的其它举例(下图),用于大脑思考,用于生物发电发光,用于主动运输,细胞的生长分裂等,ATP的利用,用于恒定体温,用于各种运动,如肌细胞收缩,ATP中的能量转化为,机械能(如肌细胞收缩),热能(如维持体温),渗透能(如主动运输),电能(如电鳐放电),光能(如萤火虫发光),化学能(如葡萄糖和果糖合成蔗糖),伴随ATP的水解,ATP,ADP,伴随ATP的合成,ATP:细胞的能量“通货”,吸能反应:,放能反应:,Pi,蔗糖,葡萄糖+果糖,葡萄糖+氧气,ADP,Pi,ATP,能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,故把ATP比喻成细胞的能量“通货”,二氧化碳+水,糖类、脂肪等有机物,储存有大量的能量,但不能被直接利用,储存的能量相对来说少,但能被直接利用,能量,ATP-细胞内流通的能量“通货”,ATP,糖类,脂肪,糖原,淀粉,太阳能,拓 展,ATP能够使离体的刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌缩,这说明ATP是肌肉收缩所需能量的。本实验的研究目的是研究外源ATP对离体肌肉的生理作用(设计实验以葡萄糖与之对照),因此,必须待离体肌肉自身的 消耗之后,才能进行实验。在程序上,必须先滴加,观察 与否以后,再滴加,否则会造成 也能被肌肉直接利用的假像。,直接来源,ATP,葡萄糖溶液,肌肉收缩,ATP溶液,葡萄糖,巩固提高,海洋里有一种软体动物枪乌贼,它有巨大的神经细胞,能不断吸收K+,科学家做过实验:用一种有毒物质使其神经细胞中毒,吸收K+的功能就消失。如果注入一种物质,神经细胞又能恢复不断吸收K+的功能,一直到这种物质消耗完。请回答:(1)注入的这种物质是,其结构简式可表示为。(2)神经细胞吸收K+的方式是,此物质的吸收除需要注入一种物质外,还需要。,ATP,APPP,主动运输,载体蛋白,巩固提高,返回,