细胞的能量通货ATPppt课件.ppt

细胞的能量通货ATPppt第1页，此课件共26页哦萤火虫银烛秋光冷画屏，银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。卧看牵牛织女星。让我们重温唐代诗人杜牧情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关生物学问题。萤火虫萤火虫第2页，此课件共26页哦萤火虫萤火虫1.萤火虫发光的生物学意义是什么？2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3.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，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。第3页，此课件共26页哦一个有趣的实验两支试管两支试管置于暗处置于暗处可见荧光可见荧光15分钟后，分钟后，荧光消失荧光消失A医用葡萄糖溶液医用葡萄糖溶液2mlBATP注射液注射液2ml两支试管两支试管置于暗处置于暗处观察观察请预测请预测结果？结果？无荧光出现无荧光出现有荧光出现有荧光出现讨论：上述实验说明了什么问题？讨论：上述实验说明了什么问题？数十只萤火虫的发光器干燥后，数十只萤火虫的发光器干燥后，研磨成粉末，取等量加入试管，研磨成粉末，取等量加入试管，再各加入少量水混合再各加入少量水混合AB第4页，此课件共26页哦结论：结论：ATP能直接被生物体利用，而葡能直接被生物体利用，而葡萄糖不能。萄糖不能。新陈代谢所需要的能量是由细胞内新陈代谢所需要的能量是由细胞内ATP提供的，提供的，ATP是生物新陈代谢所需是生物新陈代谢所需能量的直接来源。能量的直接来源。糖类、脂肪、蛋白质等有机物中的能糖类、脂肪、蛋白质等有机物中的能量不能直接被生物体利用，只有在细胞中量不能直接被生物体利用，只有在细胞中随有机物逐步分解而释放出来，并且储存随有机物逐步分解而释放出来，并且储存在在ATP中才能被利用。中才能被利用。第5页，此课件共26页哦一、一、ATP的生理功能：的生理功能：ATP是新陈代谢所需能是新陈代谢所需能量的量的直接来源直接来源。第6页，此课件共26页哦二、二、ATP的结构简式：的结构简式：AP P P腺腺苷苷磷磷酸酸基基团团高高能能磷磷酸酸键键(储存大量的能量）储存大量的能量）特点特点易断裂易断裂易形成易形成1、ATP的结构简式：的结构简式：2、ATP的分子式：的分子式：C10H16O13N5P3第7页，此课件共26页哦腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷（腺苷（A）（3个）个）磷酸基团磷酸基团3、ATP分子结构：分子结构：三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATP）第8页，此课件共26页哦核糖核苷酸核糖核苷酸 核糖核糖磷酸磷酸含含N碱基碱基回顾回顾:RNARNA的基本组成单位的基本组成单位 核糖核糖核苷酸核苷酸第9页，此课件共26页哦核苷酸核苷酸一分子含一分子含N碱基碱基一分子五一分子五碳糖碳糖一分子磷酸一分子磷酸一磷酸腺苷一磷酸腺苷(AMP)是是RNA的基本组成单位之一的基本组成单位之一第10页，此课件共26页哦1、DNA和和RNA的组成中的的组成中的A表示腺嘌呤这种表示腺嘌呤这种碱基，而在碱基，而在ATP中中A代表的是腺苷，即核糖代表的是腺苷，即核糖与腺嘌呤的组合体。与腺嘌呤的组合体。2、ATP结构简式中的结构简式中的“”是普通的化学键，是普通的化学键，所含能量较少，所含能量较少，“”表示的是高能磷酸表示的是高能磷酸键，水解时释放的能量较多。键，水解时释放的能量较多。3、ATP结构组成可以用结构组成可以用“1、2、3”来总结：来总结：1个腺苷通过个腺苷通过2个高能磷酸键与个高能磷酸键与3个磷酸基团个磷酸基团结合而成。结合而成。第11页，此课件共26页哦4、ATP的性质：的性质：水解时释放的能量在水解时释放的能量在20.92kJ/mol以上以上的磷酸化合物叫的磷酸化合物叫高能磷酸化合物。高能磷酸化合物。1分子分子ATP水解时释放的能量高达水解时释放的能量高达30.54kJ/mol，是一种，是一种高能磷酸化合物。高能磷酸化合物。ATP的水解实际上是的水解实际上是ATP分子中分子中高能高能 磷酸键磷酸键的水解。的水解。第12页，此课件共26页哦1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的的ATP分解释分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内内竟有竟有40kg的的ATP被水解。被水解。2、肌肉收缩的直接能源物质是肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，。在人体安静状态时，肌肉内肌肉内ATP只含有供肌肉收缩只含有供肌肉收缩12s所需的能量。所需的能量。通过以上资料，你能得到什么信息？通过以上资料，你能得到什么信息？资料资料ATP和和ADP可以可以相互转化相互转化,这种转化是这种转化是不停地不停地发生发生并且处于并且处于动态平衡动态平衡当中当中第13页，此课件共26页哦三、三、ATP与与ADP的相互转化：的相互转化：ATP酶酶1ADP +Pi+能量能量酶酶2第14页，此课件共26页哦思考：思考：ATP与与ADP间的转化过程是间的转化过程是否为可逆反应？否为可逆反应？1、从、从反应的时间反应的时间上分析：上分析：ATP的合成与的合成与ATP的水解并不是同时发生的，总的来说，细胞的水解并不是同时发生的，总的来说，细胞中能量供应充足时，更多地发生中能量供应充足时，更多地发生ATP的合成反应；的合成反应；细胞中耗能反应多时，更多地进行细胞中耗能反应多时，更多地进行ATP的水解反的水解反应。应。2、从、从反应的空间反应的空间上分析：上分析：ATP合成的场所合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解发分解发生在需要生在需要ATP供能的地方，范围广。供能的地方，范围广。第15页，此课件共26页哦 3、从、从反应的能量变化反应的能量变化上分析：上分析：ATP水解释放的水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，被各项生命活能量是储存在高能磷酸键内的化学能，被各项生命活动所利用。而合成动所利用。而合成ATP的能量主要来自有机物分解释的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。4、从、从反应的性质反应的性质上分析：上分析：ATP的分解为水解反的分解为水解反应，催化该反应的酶应，催化该反应的酶1属于属于水解酶水解酶；而；而ATP的合成是一的合成是一种合成反应，催化该反应的酶种合成反应，催化该反应的酶2属于属于合成酶合成酶。酶具有。酶具有专一性，因此反应条件不同。专一性，因此反应条件不同。通过上面的分析可知，通过上面的分析可知，ATP与与ADP的相互转化的相互转化反应并不是可逆的，反应并不是可逆的，反应中物质是可逆的，能量是反应中物质是可逆的，能量是不可逆的不可逆的。但由于。但由于 ATP-ADP循环在活细胞中是永无循环在活细胞中是永无止境地进行着，即不断地有止境地进行着，即不断地有ATP在合成，以补充机体在合成，以补充机体所消耗的所消耗的ATP，正是这两种物质的往复循环，从而，正是这两种物质的往复循环，从而保证生命过程能量的需求。保证生命过程能量的需求。第16页，此课件共26页哦ATP中能量的来源和去向中能量的来源和去向第17页，此课件共26页哦细胞中细胞中ATP能的转换能的转换能的转换能的转换发生部位发生部位肾肾肌细胞、纤毛上皮细胞肌细胞、纤毛上皮细胞萤火虫发光细胞萤火虫发光细胞神经、脑、味觉及嗅觉感受器神经、脑、味觉及嗅觉感受器叶绿体叶绿体内耳内耳视网膜视网膜ATP化学能化学能 渗透能渗透能ATP化学能化学能 机械能机械能ATP化学能化学能 光能光能ATP化学能化学能 电能电能ATP化学能化学能 化学能化学能ATP化学能化学能 电能电能ATP化学能化学能 电能电能 第18页，此课件共26页哦四、四、ATP的形成途径：的形成途径：呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用动物和人动物和人微生物：微生物：植物植物能能量量来来源源应用：绿色植物根毛细胞中应用：绿色植物根毛细胞中ATP的形成途径是的形成途径是什么？什么？有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸包括包括（形成（形成大量大量ATP）（形成（形成少量少量ATP）第19页，此课件共26页哦五五、ATP的利用的利用 细胞内的化学反应有些需要吸收能量，细胞内的化学反应有些需要吸收能量，有些需要释放能量。有些需要释放能量。吸能反应：吸能反应：放能反应：放能反应：一般与一般与ATP水解反应相联系，由水解反应相联系，由ATP水解供能水解供能一般与一般与ATP合成反应相联系，释放的合成反应相联系，释放的能量储存在能量储存在ATP中。中。能量通过能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。环流通。ATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”。第20页，此课件共26页哦第21页，此课件共26页哦总结总结1.用于荧火虫发光荧光素ATP激活的荧光素+O2荧光素酶荧光素酶氧化荧光素2.用于细胞的主动运输（Ca2+、Mg2+等）3.用于生物发电4.用于肌细胞收缩5.用于细胞内各种吸能反应（脱水缩合等）6.用于大脑思考第22页，此课件共26页哦规律方法规律方法判断某一反应为放能反应还是吸能反应的两种方法判断某一反应为放能反应还是吸能反应的两种方法方法一根据反应物分子和产物分子中所含能量的大小方法二熟记常见的吸能反应和放能反应(1)如常见的吸能反应有光合作用、脱水缩合等，常见的放能反应有细胞呼吸等。(2)有机物(如蛋白质、糖类和脂质)的合成为吸能反应，其氧化分解则为放能反应。能量大小结论产物反应物吸能反应产物反应物放能反应第23页，此课件共26页哦1、1分子葡萄糖所含的能量，约是分子葡萄糖所含的能量，约是1分子分子ATP所含能量的所含能量的94倍（指倍（指ATP转化为转化为ADP时释时释放的能量）。放的能量）。2、有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而、有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。学能，才能被细胞直接利用。第24页，此课件共26页哦能源物质能源物质主要能源物质主要能源物质直接能源物质直接能源物质储能物质储能物质脂肪脂肪动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质糖原糖原植物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质淀粉淀粉生命活动的最终能源生命活动的最终能源太阳能太阳能糖类、脂肪、蛋白质等糖类、脂肪、蛋白质等糖类糖类ATP与能量相关的物质总结：与能量相关的物质总结：生物体内的生物体内的重要能源物质重要能源物质葡萄糖葡萄糖第25页，此课件共26页哦磷酸肌酸磷酸肌酸 在肌肉或其他兴奋性组织（如脑和神经）在肌肉或其他兴奋性组织（如脑和神经）中的一种中的一种高能磷酸化合物高能磷酸化合物，是高能磷酸基的，是高能磷酸基的暂暂时贮存形式时贮存形式。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基转移到下，将其磷酸基转移到ADP分子中。当一些分子中。当一些ATP用于肌肉收缩，就会产生用于肌肉收缩，就会产生ADP。这时，。这时，通过肌酸激酶的作用，磷酸肌酸很快供给通过肌酸激酶的作用，磷酸肌酸很快供给ADP以磷酸基，从而恢复正常的以磷酸基，从而恢复正常的ATP高水平。高水平。由于肌肉细胞的磷酸肌酸含量是其由于肌肉细胞的磷酸肌酸含量是其ATP含量的含量的34倍，前者可贮存供短期活动用的、足够的倍，前者可贮存供短期活动用的、足够的磷酸基团。在活动后的恢复期中，积累的肌酸磷酸基团。在活动后的恢复期中，积累的肌酸又可被又可被ATP磷酸化，重新生成磷酸肌酸。磷酸化，重新生成磷酸肌酸。第26页，此课件共26页哦