最新(公开课)5.2细胞的能量通货ATP

1、 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷 爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书， 于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里 。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点 燃的蜡烛呢燃的蜡烛呢! !他就借着萤火虫的光刻苦学习，他就借着萤火虫的光刻苦学习， 后来成为一位有大学问的人。后来成为一位有大学问的人。 1 1、萤火虫发光的生物学意义是什么？、萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2 2、萤火虫发光的过程有能量

2、的转换吗？、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 讨论一讨论一 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求 偶信号，以便交尾繁衍后代。（还具有一定偶信号，以便交尾繁衍后代。（还具有一定 的警戒作用和照明作用）的警戒作用和照明作用） 有能量的转化有能量的转化 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 萤火虫的发光原理萤火虫的发光原理 能量能量 荧光素酶荧光素酶 氧气氧气 荧光素荧光素 激活的激活的 荧光素荧光素 荧光荧光 氧化荧氧化荧 光素光素 发出发出 谁提供？谁提供？ (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 忆一忆 糖类糖类 细胞的主要能源物质细胞的主要能源物质 脂肪

3、脂肪 细胞内良好的储能物质细胞内良好的储能物质 问题问题1 1 哪些物质与能量有关？哪些物质与能量有关？ 问题问题2 2 哪些结构与能量转换有关？哪些结构与能量转换有关？ (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 糖类、脂肪等物质能为生命活动糖类、脂肪等物质能为生命活动 直接供能吗直接供能吗? 讨论二讨论二 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP A B 荧荧 光光 消消 失失 暗处暗处 有荧光出现有荧光出现 2ml葡萄糖溶葡萄糖溶 液液 2ml ATP溶液溶液 C D 2ml脂肪溶液脂肪溶液 2ml蒸馏水蒸馏水 无荧光出现无荧光出现 无荧光出现无荧光出现 无荧光出现无荧光出现 15min 结论：结

4、论：葡萄糖葡萄糖、脂肪、脂肪不能不能为萤火虫的为萤火虫的 发光器直接供能，发光器直接供能，ATP能能为萤火虫的为萤火虫的 发光器直接供能。发光器直接供能。 实验探究实验探究 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 生物的生命活动 ATP 储 存 释放能量 有机物 能量 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 2.ATP2.ATP的结构简式为？的结构简式为？ 3. ATP3. ATP简式中简式中A A、P P、分别代表什么？分别代表什么？ 第第2 2节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货” ATPATP 1.ATP1.ATP的中文名称？的中文名称？三磷酸腺苷三磷酸腺苷 讨论讨论三三 APPP (公开课

5、)5.2细胞的能量通货ATP 腺苷（腺苷（A A） 三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATPATP） ATP的分子结构的分子结构 含氮碱基含氮碱基 五碳糖（核糖）五碳糖（核糖） C N N C C C NHH N N CH OH C CC C O OH HH H C H H O P OH O OH P O O OH P O O OH 高能磷酸键高能磷酸键 三个磷酸基团三个磷酸基团 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 假如用假如用 代表腺嘌代表腺嘌 呤、呤、 代表核糖代表核糖、 代表磷酸基团，尝试构代表磷酸基团，尝试构 建建ATPATP的模型。的模型。 动动手动动手 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP

6、 腺嘌呤腺嘌呤 核糖核糖 腺苷腺苷 (A) 磷酸基团磷酸基团 （P） 高能磷酸键高能磷酸键 APPPATP： PPP ATP ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写符号，是三磷酸腺苷的英文缩写符号， 它是各种活细胞内普遍存在的它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化一种高能磷酸化 合物合物. . (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 高能化合物高能化合物: : 一般指水解时，能释放能量在一般指水解时，能释放能量在20.92kJ20.92kJ molmol上的化合物。上的化合物。 ATP:ATP:水解释放的能量是水解释放的能量是30.54kJ30.54kJmolmol 故故ATPATP叫做高能磷酸化合物

7、叫做高能磷酸化合物. . (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后， 释放出2870kJ的能量。 ATP水解时，断开水解时，断开 1mol高能磷酸键能放出能量高达高能磷酸键能放出能量高达30.54KJ 1、计算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP 所含的高能磷酸键能量的多少倍？ 94倍倍 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物 储存有大量的能量，储存有大量的能量， 但不能被直接利用但不能被直接利用 储存的能量相对储存的能量相对 来说少，但能被来说少，但能被 直接利用直接利用 能量能量 是新陈代谢所需能量的直接来源 (公开

8、课)5.2细胞的能量通货ATP APP P Pi+能量能量 ADP（二磷酸腺苷）（二磷酸腺苷） 酶酶 .ATP.ATP水解是哪一个高能磷酸键先发生水解？水解是哪一个高能磷酸键先发生水解？ .ATP.ATP水解会形成游离的（水解会形成游离的（ ）放出（）放出（ ），），ATPATP就转就转 化为（）。化为（）。 .ADP.ADP的中文名称是什么？的中文名称是什么？ . .请写出请写出ATPATP水解的反应式水解的反应式？ 远离的那个远离的那个 pi能量能量 ADP 二磷酸腺苷二磷酸腺苷 1 1、ATPATP供能时，释放哪个化学键中的能量？供能时，释放哪个化学键中的能量？ 讨论讨论四四 2 2、A

9、TPATP供能过程中，可形成哪些产物？供能过程中，可形成哪些产物？ (公开课)5.2细胞的能量通货ATP ATP的的水解水解过程过程 ATP ADP+ Pi+能量能量 ATP（水解）酶（水解）酶 为各项为各项 生命活动提供生命活动提供 能量能量 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP ATP 哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能? 讨论讨论五五 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 用于主动运输用于主动运输 （渗透能渗透能） ATP 用于各种运动，如肌细用于各种运动，如肌细 胞收缩（胞收缩（机械能机械能） 用于生物放电用于生物放电 （电能电能） 葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖 酶酶 用

10、于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应 （化学能化学能） 用于生物发光用于生物发光 （光能光能） 用于大脑思考用于大脑思考 （电能电能） (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 资料：资料： 从这则资料中，你能得出生物体内的从这则资料中，你能得出生物体内的ATP有什么特点？有什么特点？ 特点是：含量低，转化快，不能长时间储存。特点是：含量低，转化快，不能长时间储存。 比一比 如果一个人不吃不喝，大约至少能活如果一个人不吃不喝，大约至少能活3 3天，天， 也就是我们体内的自由水可以使人使用也就是我们体内的自由水可以使人使用3 3 天。那么人体如果没有天。那么人体如果没有ATPATP的合成，又能

11、的合成，又能 活多长的时间呢？活多长的时间呢？ 1 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0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供分解释放能量，供 运动所需。一个成年人在安静的状态下，运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP被水解。被水解。 2 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ATPATP。但在体内存在的。但在体内存在的ATPATP的量是很少的。的量是很少的。 在人体安静状态时，肌肉内在人体安静状态时，肌肉内ATPATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩1 12s2s所需

12、的能量。所需的能量。 3 3. .用用32P32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分 离出离出ATPATP，ATPATP的总量变化不大，但是大部分的总量变化不大，但是大部分ATPATP末端末端 磷酸基团却已经带有放射性标记。磷酸基团却已经带有放射性标记。 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 动力工厂动力工厂-线粒体线粒体 在在线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质等场所通过等场所通过 呼吸作用分解糖类等有机物，释放呼吸作用分解糖类等有机物，释放 其中的能量，用于生成其中的能量，用于生成ATP。 ADP 转化成转化成ATP所需的能量从哪里来？所需的能

13、量从哪里来？ 讨论六讨论六 能量转换站能量转换站-叶绿体叶绿体 绿色植物绿色植物还还通过通过叶绿体叶绿体进行进行 光合作用，吸收光能用于合光合作用，吸收光能用于合 成成ATP 。 ADP + Pi +能量能量 ATP ATP合成酶合成酶 (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 人、动物、真菌等人、动物、真菌等绿色植物 能量能量 呼呼 吸吸 作作 用用 呼呼 吸吸 作作 用用 光光 合合 作作 用用 ADP +PiATP 酶酶 人、动物、真菌等人、动物、真菌等:通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机物释放能量分解有机物释放能量 绿色植物绿色植物:呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用 (公开课)5.2细胞

14、的能量通货ATP ATP 主动运输主动运输发光发光 发电发电肌肉收缩肌肉收缩 大脑思考大脑思考物质物质 合成合成 ADP Pi 能量能量 酶酶 光合光合 呼吸呼吸 Pi 能量能量 酶酶 呼呼 吸吸 ATP与ADP的相互转化： (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 细胞的能量细胞的能量“通货通货” (公开课)5.2细胞的能量通货ATP ATPATP合成合成ATPATP分解分解 场所场所 细胞内所有需要细胞内所有需要 的进行生命活动的结构的进行生命活动的结构 酶酶 “能量能量” 呼吸作用分解有机物释放呼吸作用分解有机物释放 的和光合作用的和光合作用 中吸收的中吸收的 储存在储存在ATPATP 中的

15、化学能中的化学能 讨论七讨论七 ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？ 物质可逆，能量不可逆物质可逆，能量不可逆 线粒体、叶绿体、细胞质基质线粒体、叶绿体、细胞质基质 ATPATP合成酶合成酶 ATPATP水解酶水解酶 化学能化学能 光能光能 远离远离A的的 能量能量 ATP 酶酶 酶酶 ADP +Pi +能量能量 理一理理一理 有机物有机物 ATP 是新陈代谢所需能量的是新陈代谢所需能量的 来源来源 糖类是细胞的主要糖类是细胞的主要 物质物质 脂肪是细胞内良好的脂肪是细胞内良好的 物质物质 光能光能 是生命活动的是生命活动的最终最终能量来源能量来源 直接直接 能

16、源能源 储能储能 ATP是细胞的能量是细胞的能量“通货通货” (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 练一练练一练 把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失 了；如果滴一点了；如果滴一点ATP溶液，荧光将恢复。这说明萤溶液，荧光将恢复。这说明萤 火虫的荧光是火虫的荧光是 转化而成的。转化而成的。 请写出相关的反应式：请写出相关的反应式： 。 ATP ADP+Pi+光能光能 酶酶 ATP (公开课)5.2细胞的能量通货ATP 知识迁移：知识迁移： 海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的 神经细胞，能不断吸收神经细胞，能不断吸收K+，科学家做过实验：用，科学家做过实验：用 一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就 消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不 断吸收的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：断吸收的功能，一直到这种物质消耗完。请回答： （1）注入的这种物质是）注入的这种物质是 ，其结构简式可，其结构简式可 表示为表示为 。 （2）神经细胞吸收的方式是）神经细