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课件网) 5.2 细胞的能量货币ATP 有种虫儿真奇怪, 一盏灯笼随身带, 黑夜点灯满天飞, 像星闪闪真可爱。 猜一猜 萤火虫 萤火虫发光的过程是需要能量的,这些能量是谁提供的? 2.组成元素: C、H、O、N、P 腺苷三磷酸 A—P~P~P 腺苷 磷酸基团 普通的化学键 特殊的化学键(2个) 3.ATP结构简式 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 腺苷 ATP结构式 核糖 腺嘌呤 磷酸基团 1.ATP的中文名称: 腺苷一磷酸(AMP) 腺苷三磷酸(ATP) 腺苷二磷酸(ADP) A : P : ~: —: T: 3个 【思考】ATP分子中的“~”代表的化学键如果相应断裂产物分别是什么?ATP的两个“~”代表的化学键断裂后,剩余的部分是哪种化合物的基本单位之一? 【小结】ATP结构特点的“一、二、三” 一个ATP分子含有一个腺苷 一个ATP分子含有三个磷酸基团 三 一 核糖 P P P ~ 腺嘌呤 一个ATP分子含有两个 特殊的化学键 ~ 二 认一认:你能说出下述A各代表什么含义吗? A 核糖 P A—P~P~P A T C G T A G C A U C G 腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 3.ATP的水解: ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。 由于ATP中相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥,使得特殊化学键很不稳定 末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能 ATP分子中特殊化学键断裂,释放能量的过程。 负电 负电 负电 A–P~P~P Pi A–P~P 能量 ATP ADP+ Pi+能量 ATP(水解)酶 —为生命活动提供能量 1molATP水解释放的能量高达30.54 kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 ATP是一种物质,不是能量,能量储存在ATP中。 3.ATP的水解过程 研究显示:一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg,在紧张活动的情况下,ATP的消耗可达0.5kg/min。而人体中ATP的总量大约只有2mg,剧烈运动时只能维持3s。 体内的ATP含量这么少,如何满足源源不断的能量需求? A-P~P~P (ATP) A-P~P (ADP) 能量 ATP 酶 酶 Pi ADP +Pi +能量 酶 酶 图中的两种酶 是否相同 ? 能量 Pi I II 1.ATP在生物体内含量很低,如何满足生命活动对能量的需要? 2.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了什么? 二、ATP与ADP可以相互转化 ATP与ADP的相互转换十分迅速,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,保证了稳定供能。 生物界的统一性 3.ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量从哪里来? 绿色植物 能 量 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 光 合 作 用 ADP +Pi+ ATP 酶 有机物氧化分解释放的化学能 动物、人、真菌及大多数细菌等 光能 化学能 讨论:ATP与ADP的相互转化是否可逆反应 ATP与ADP相互转化过程中物质可逆,能量不可逆,催化的酶不相同,反应场所不同,因此,不是可逆反应。 ATP合成与ATP分解的比较 反 应 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP 反应类型 酶的类型 场 所 能量来源 能量去向 酶 酶 水解反应 合成反应 ATP水解酶 ATP合成酶 生物体的需能部位 线粒体、叶绿体、 细胞质基质等 储存在特殊化学键 中的能量 光合作用、 细胞呼吸 用于各项生命活动 储存于形成的特殊化学键中 结论 :物质可逆,能量不可逆,所以不是可逆反应 三、ATP的利用 细胞中绝大多数生命活动都是由ATP直接提供能量的 ATP中的能量 机械能(如肌细胞收缩) 渗透能(如主动运输) 电能(如电鳐放电) 光能(如萤火虫发光) 转 化 为 化学能(如葡萄糖和果糖合成蔗糖) ATP的生理功能: ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢? ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 以主动运输为例 1.膜内侧Ca2+与载体蛋白(ATP水解酶)结合,ATP水解酶活性被 ... ...