高中人教版 (2019)第2节 细胞的能量“货币”ATP课文配套课件ppt
展开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.萤火虫发光的过程需要消耗能量吗?
银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤.天街夜色凉如水,卧看牛郎织女星。 ——杜牧《秋夕》
传递求偶信号,以便交尾繁衍后代
腹部后端细胞有荧光素和荧光素酶
问题:细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢?
细胞生命活动所需要的主要能源物质——
细胞良好的储能物质——
为主动运输提供能量——
这些物质能否直接为萤火虫发光提供能量?
加入等量发光器粉末,放置一段时间直至荧光消失
1.本实验的自变量是什么?如何确定实验组与对照组?
2.为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质?
3.实验结果说明什么?
添加的物质(葡萄糖/脂肪/物质A)
消耗自身原本存在的能提供能量的物质,防止自身的能源物质对结果造成干扰
ATP为发荧光的过程直接提供能量
1.ATP的中文名称?有什么功能?
2.ATP有什么样的结构特点?
3.为什么说ATP是一种高能磷酸化合物
为什么说ATP是细胞的能量“货币”
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
细胞中流通的能量“货币”
一、ATP是一种高能磷酸化合物
ATP是生物体生命活动的直接能源物质。
结构与功能相适应,ATP有什么样的结构可以作为直接的能源物质?
腺嘌呤 + 核糖 + 3分子磷酸
▲腺苷三磷酸( ATP )的结构式
– P ~ P ~ P
组成元素:中文名称:左图中的A:
α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A-Pα~Pβ~Pγ),现有甲、乙两组ATP溶液:
然后分别加入等量的ATP水解酶,短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团,结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。
①甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团,②乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团,
该实验说明什么
β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。
能量高达30.54kJ/ml
ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥,使得这种化学键不稳定,末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
ADP相互排斥的磷酸基团减少,势能降低
磷酸基团携带转移的“势能”与其他分子结合
α 位 β位 γ位
因为1mlATP水解释放的能量高达30.54kJ。
为什么说ATP是一种高能磷酸化合物?(水解时释放20.92kJ/ml及以上能量的化合物称高能化合物)
若ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质?
RNA的基本组成单位之一
1.ATP在细胞内的含量多吗?
2.生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP呢?
3.ATP合成与水解过程中能量的来源与去处是怎样的?
ATP与ADP是怎样相互转化的?这有什么意义?
ATP合成和水解都非常迅速
结论:ATP在细胞内的含量及其生成速度:含量少,转化快
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物 ,脱离下来的 如果未转移给其他分子,成为游离的磷酸(Pi)
ADP(腺苷二磷酸)
写出ATP水解的反应式:
在有关酶作用下,ADP接受 ,同时与 结合,重新转化成ATP
1.ATP的水解与合成过程
(1)ATP的水解过程
(2)ATP的合成过程
写出ATP合成的反应式:
一种特殊的化学键(末端)
有机物中的化学能(呼吸作用)光能(光合作用)
储存于一种特殊的化学键中(末端)
呼吸作用有机物释放的能量
根据ATP与ADP相互转化的示意图完成下列表格
ATP与ADP的相互转化時刻发生并处于 之中在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的 。物质是 ,能量是 的、酶是 的
1.ATP水解后可用于哪些生命活动?
2.ATP水解释放的能量如何用于各项生命活动?
细胞中哪些生命活动需要ATP提供能量?
ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的?
请同学们观看视频后,描述Ca2+主动运输载体是如何利用ATP的?
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。
ATP为主动运输供能示意图
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水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变。因而可以参与各种化学反应。
载体蛋白的磷酸化。载体蛋白空间结构发生变化ATP 水解酶被激活。Ca2+ 的结合位点转向膜外侧,将Ca2+ 释放到膜外在ATP酶的作用下,ATP水解。磷酸基团与载体蛋白结合Ca2+ 与其运输的载体蛋白相应位点结合
(主动运输为例看图5-7排序)
7-3-5-6-1-2-4
吸能反应,如蛋白质的合成
放能反应,如葡萄糖的氧化分解,释放的能量储存在ATP中
细胞内的化学反应可以分为吸能反应与放能反应。吸能反应与ATP的水解相联系,放能反应与ATP的合成相联系。
ATP是细胞中的能量“货币”!
糖类等有机物中的化学能
请将ATP与ADP的转化概念图补充完整
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”。
白天,阳光照射,公园与普通公园一模一样。晚上,这些树就自动发光。公园里不需要路灯,一片通明。而且,光照非常柔和。 未来,夜间发光的树可能会成为街灯的天然替代品。
结构简式: A-P~P~P
ATP与ADP相互转化:
ATP的利用:各种形式的能量
ATP ADP+Pi+能量
总结:正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”,细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。
P89练习与应用一、概念检测1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间,以及磷酸基团和腺昔之间关系的结构简式是( )A. A--P--P~P B. A--P~P~P C. A~P~P-P D. A~P~P~P2.下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸3.下面关于ATP的叙述,错误的是() A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C. ATP可以水解为ADP和磷酸 D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定
4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是( )A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
二、拓展应用1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出-一个实例,并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。
提示:吸能反应,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应,如丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于ADP转化为ATP的反应,储存在ATP中.
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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP精品ppt课件: 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP精品ppt课件,共27页。PPT课件主要包含了+O2,APPP,A-P~P~P,腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤等内容,欢迎下载使用。