高一生物第2節(jié)細胞的能量“通貨”-ATP課件

第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細胞的能量“通貨”——ATP

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)出生物體主要的能源物質(zhì)？細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)？糖類脂肪【資料1】螢火蟲的尾部發(fā)光細胞中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。前蘇聯(lián)生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)ATP也能作為能源物質(zhì)參與肌肉收縮。【實驗原理】【材料用具】熒光素、熒光素酶、試管、滴管、葡萄糖、脂肪、ATP、蒸餾水等。探究螢火蟲發(fā)光直接提供能量的物質(zhì)【小組討論】本實驗的設(shè)計思路。一、直接能源物質(zhì)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)出探究螢火蟲發(fā)光直接提供能量的物質(zhì)核糖腺嘌呤磷酸基團腺苷腺苷三磷酸ATP的中文名稱：ATP的英文全稱是adenosine

triphosphate。Adenosine是腺苷，由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成；tri是三的意思；phosphate是磷酸鹽。~~二、ATP分子結(jié)構(gòu)A–P～P～P結(jié)構(gòu)簡式：特殊化學(xué)鍵二、ATP分子結(jié)構(gòu)腺苷（腺嘌呤和核糖）普通化學(xué)鍵磷酸基團【資料2】純凈的ATP是白色粉末，能溶于水，可作為一種藥品，ATP片劑可以口服，ATP注射液可以肌肉注射或靜脈注射。A–P～P～P腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）腺嘌呤核糖核苷酸二、ATP分子結(jié)構(gòu)思考：兩個特殊化學(xué)鍵穩(wěn)定性一樣嗎？遠離腺苷的特殊化學(xué)鍵容易斷裂+Pi勢能變動能二、ATP分子結(jié)構(gòu)三、ATP的利用一個磷酸基團首先從ATP中轉(zhuǎn)移到谷氨酸上生成谷氨酰磷酸，這導(dǎo)致谷氨酸被活化，活化的谷氨酸（谷氨酰磷酸）處于較高的能量水平，可以和氨反應(yīng)生成谷氨酰胺。谷氨酸和氨反應(yīng)生成谷氨酰胺是一個吸能反應(yīng)，需要ATP水解供能才能夠進行。

物質(zhì)從ATP獲得磷酸基團的過程稱為磷酸化，是獲能的過程；磷酸化后的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，活性也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。ATP的供能方式用于主動運輸用于生物放電用于生物發(fā)光用于大腦思考用于各種運動，如肌細胞收縮葡萄糖+果糖→蔗糖酶

用于細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)化學(xué)能電能光能機械能滲透能電能ATP能為細胞中生命活動直接提供能量。【資料3】一個成年人在安靜狀態(tài)下24小時內(nèi)有48Kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，在運動狀態(tài)下，ATP的消耗可達0.5kg/min，而細胞內(nèi)ATP僅有2mg。生物體內(nèi)如何解決這一供能的矛盾呢？四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化你能寫出ATP合成的反應(yīng)式嗎？ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停的發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中?！举Y料4】一個成年人在安靜狀態(tài)下24小時內(nèi)有48Kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，在運動狀態(tài)下，ATP的消耗可達0.5kg/min，而細胞內(nèi)ATP僅有2mg。人體細胞每天所需的能量要水解200-300molATP,這意味著每個ATP分子每天要被重復(fù)利用2000-3000次。四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATPADP能量PiPi能量水解酶

合成酶四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停的發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中。這種能量供應(yīng)機制是生物界的共性。消耗大，含量少，轉(zhuǎn)化快！動物和真菌等生物通過呼吸作用分解糖類等有機物，釋放其中的能量（化學(xué)能），用于合成ATP。綠色植物除了呼吸作用，還可以吸收光能通過光合作用合成ATP。ADP+Pi+能量

ATP酶ADP轉(zhuǎn)化成ATP的能量從哪里來的呢？來自于哪些物質(zhì)中的能量或者由什么形式的能量轉(zhuǎn)化而來呢？四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化伴隨ATP的水解伴隨ATP的合成吸能反應(yīng)：放能反應(yīng)：酶1蔗糖葡萄糖+果糖葡萄糖+氧氣酶2二氧化碳+水四、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP的水解ATP的合成能量能量以下兩個化學(xué)反應(yīng)和ATP的合成、分解之間有什么聯(lián)系呢？能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。問題：細胞為什么不直接利用葡萄糖等有機物中的能量，而是要將能量轉(zhuǎn)移至ATP中再利用？

1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放能量2870kJ，1molATP水解可以釋放能量30.54kJ。糖類、脂肪等有機物ＡＴＰ（儲存有大量的能量，但不能被直接利用）（儲存的能量相對來說少，但能被直接利用）氧化分解≈≈細胞的能量“貨幣”——ATPATP的應(yīng)用——ATP生物熒光檢測儀對食品衛(wèi)生的保證為什么可以根據(jù)ATP的含量判斷樣品中微生物的多少呢？知識拓展：細胞中其它為生命活動直接提供能量的物質(zhì)GTP（三磷酸鳥苷）UTP（三磷酸尿苷）一、