5.2 细胞的能量“货币”ATP（共22张PPT1个视频）-人教版2019必修1

(课件网) 第5章　细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP　 问题探讨 银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。 天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。 让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。 ⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？ ⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ ⒊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 腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。 有机物中储存的化学能转变成光能。 萤火虫发光的原理 萤火虫的发光细胞内有特有的发光物质荧光素 荧光素 为荧光素氧化直接提供能量的物质是什么？ 荧光素酶 氧化荧光素 能量 （发出荧光） 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 激活性荧光素+O2 荧光消失 暗处 A B C D ２ｍｌ葡萄糖溶液 ２ｍｌATP溶液 ２ｍｌ脂肪溶液 ２ｍｌ蒸馏水 15min 暗处 有荧光 无荧光 无荧光 无荧光 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 01 ATP一种高能磷酸化合物 一 ATP是一种高能磷酸化合物 腺苷（A） ATP （腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸） 1mol ATP水解释放的能量高达30.54KJ/mol ~ ~ 组成元素 C、H、O、N、P 水解时末端磷酸基团携能量与其他分子结合。 结构简式 A－P~P~P ATP的水解 不稳定，易断裂，也易形成 用于大脑思考（电能） 用于肌细胞收缩（机械能） 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 用于细胞内各种吸能反应 用于生物放电（电能） 用于生物发光（电能） 用于主动运输 （渗透能） 电鳐 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。 ATP的利用 Ca2+ ATP 1．参与Ca2+ 主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP 水解的酶。当膜内侧的Ca2+ 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。 Ca2+ ADP Ca2+ ADP 2．在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 3．载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释放到膜外。 ATP的利用 物质从ATP获得磷酸基团的过程称为磷酸化，是获能的过程；磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 ATP的供能机理： 1.肌肉收缩的直接能源物质是ATP。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。 2.一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。 资料分析 人和动物等 绿色植物 人、动物、真菌和大多数细菌等: 通过呼吸作用分解有机物释放能量 绿色植物: 呼吸作用和光合作用 ATP的合成 02 ATP与ADP可以相互转化 酶 酶 光合作用 呼吸作用 ATP ADP 主动运输 物质合成 肌肉收缩 …… Pi Pi 活动：请将ATP与ADP的转化概念图补充完整 能量 能量 生物发光 讨论1：在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？ 讨论2：如果ATP与ADP的转化出现障碍，后果是什么？ 动态平衡 生物界的统一性 讨论3：ATP与ADP的转化是一个可逆反应吗？ 不是，酶和能量不同 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 吸能反应 放能反应 蛋白质的合成 葡糖糖的水解 ATP 储存 水解放能 ATP是细胞的能量“货币” 应用：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”。 荧光素酶 氧化荧光素 能量 （发出荧光） 激活性荧光素+O2 荧光素 科技前沿 拓展 ... ...