細(xì)胞的能量貨幣ATPppt課件新教材人教版高中生物必修一

5.2

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP貨幣是商品交換的媒介，即購(gòu)買(mǎi)手段的職能。貨幣使得商品之間的交換由直接的物物交換變成了以貨幣為媒介的交換，即由商品—商品變成了商品—貨幣—商品。第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用1“銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星?！弊屛覀冎販靥拼?shī)人杜牧這情景交融的詩(shī)句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)生物學(xué)問(wèn)題。螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？相互傳遞信號(hào)，以便繁衍后代螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？螢火蟲(chóng)腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)23.在螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？有，螢火蟲(chóng)腹部細(xì)胞內(nèi)有一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽軙r(shí)才能發(fā)光。螢火蟲(chóng)的發(fā)光原理能量熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出3２ｍｌ葡萄糖溶液暗處

２ｍｌ脂肪溶液２ｍｌATP溶液２ｍｌ蒸餾水有熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)熒光消失ABCD暗處15min4一、ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)螢火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)是ATP。能源來(lái)源直接能源物質(zhì)ATP主要能源物質(zhì)糖類(lèi)（葡萄糖）生物體內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)脂肪動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)糖原植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)淀粉最終能源來(lái)源太陽(yáng)能5一、ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)有機(jī)物（糖類(lèi)、脂肪等）→ATP→生命活動(dòng)的能量。ATP是能直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的物質(zhì)，是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。ATP≠能量；ATP是直接能源物質(zhì)！二、ATP是一種高能磷酸化合物71、組成元素：C、H、O、N、P2、化學(xué)組成：3分子磷酸基團(tuán)+1分子腺苷3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A-P

~

P

~

PA(腺苷)=腺嘌呤+核糖“-”普通磷酸鍵，

“~”為特殊化學(xué)鍵“P”為磷酸基團(tuán)8二、ATP是一種高能磷酸化合物4.ATP是高能磷酸化合物A—P~P~P這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定兩個(gè)相鄰磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥末端磷酸基團(tuán)有一種離開(kāi)

ATP與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)具有較高轉(zhuǎn)移勢(shì)能酶ATP ADP+Pi+能量1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，ATP是一種高能磷酸化合物。9酶IIATP三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化肌肉內(nèi)ATP含量約2mg~10mg，人體在安靜狀態(tài)時(shí)，只能供肌肉收縮1～2s所需的能量，一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48kg；在緊張活動(dòng)的情況下，ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。細(xì)胞內(nèi)的ATP含量少,但生命活動(dòng)卻要消耗很多，ATP和ADP是時(shí)刻不停地快速轉(zhuǎn)化，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的。1、ATP和ADP的轉(zhuǎn)化過(guò)程酶IADP

+Pi

+能量102、ATP合成與ATP水解的比較：

11反

應(yīng)ATP

→酶

ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量

酶

ATP→反應(yīng)類(lèi)型水解反應(yīng)合成反應(yīng)酶的類(lèi)型水解酶合成酶場(chǎng)

所活細(xì)胞所有部位線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能量來(lái)源高能磷酸鍵有機(jī)物中的化學(xué)能、光能能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中結(jié)論：物質(zhì)是可逆的，反應(yīng)、能量是不可逆的三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化四、ATP的利用細(xì)胞中絕大數(shù)需能的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的（還有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等）。ATP水解釋放的能量直接用于主動(dòng)運(yùn)輸 （滲透能）、生物放電（電能）發(fā)光（光能）、肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）、細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）、大腦思考（電能）。12四、ATP的利用131.參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。2.在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基3.載體蛋白的磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，將Ca2+釋放到膜外。這就是載體蛋白的磷酸化。呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）釋放能量( 反應(yīng))合成ATP水解為生命活動(dòng)提供能量(吸能反應(yīng))14五、ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”五、ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”1、吸能反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)需要吸收能量的化學(xué)反應(yīng)。能量來(lái)自ATP的水解，比如蛋白質(zhì)的合成。許多吸能反應(yīng)與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。2、放能反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)釋放能量的化學(xué)反應(yīng)。能量用于ATP的合成，比如葡萄糖的氧化分解。許多放能反應(yīng)與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在

ATP中，用來(lái)為吸能反應(yīng)直接供能。能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)中流通，所以把ATP比喻為細(xì)胞的能量“貨幣”。ATP熒光檢測(cè)儀基于螢火蟲(chóng)發(fā)光原理，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測(cè)三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活細(xì)胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明樣品中(食品、藥品、水體等)微生物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。熒光素+ATP氧化熒光素(發(fā)出熒光)熒光素酶O2熒光強(qiáng)度越強(qiáng)→ATP含量越多→微生物數(shù)量越多ATP熒光檢測(cè)儀16【適應(yīng)癥】用于進(jìn)行性肌萎縮、腦出血后遺癥、心功能不全等的輔助治療。【藥物原理】當(dāng)體內(nèi)吸收、分泌、肌肉收縮及進(jìn)行生化合成反應(yīng)等需要能量時(shí)，三磷酸腺苷（ATP）即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同時(shí)釋放出能量。17將熒光素酶基因?qū)胫参矬w內(nèi)，再用熒光素

溶液澆灌植物，使轉(zhuǎn)基因植物在黑暗中發(fā)光。18C.ATP可以水解為ADP和磷酸D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值相對(duì)穩(wěn)定1、下面關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（

B

）A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布

B.ATP合成所需的能量由磷酸提供19離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率

D.加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率2、離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)離不開(kāi)ATP的水解。下列敘述正確的是（

C

）203、有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置（A-Pα～Pβ～Pγ或dA-Pα～Pβ～Pγ）?；卮鹣铝袉?wèn)題：21（1）某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端