医学专题—-细胞的能量供应和利用课件

1、医学专题-细胞的能量供应和利用第5章 细胞的能量(nngling)供应和利用第第2节节 细胞的能量细胞的能量(nngling)“通货通货”ATP安庆市 怀宁中学(zhngxu) 曹红 必修1 分子与细胞安徽省远程教育优秀作品第一页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 1.简述ATP的化学组成和特点(tdin)。 2.写出ATP的分子简式。 3.解释ATP在能量代谢中的作用 教学(jio xu)目标第二页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 1.ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。 2.ATP与ADP的相互转化(zhunhu)。 3. ATP的利用。重点难点第三页，共三十

2、一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 提示提示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。 2. 萤火虫体内有特殊的发光物质吗? 提示提示萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。 3. 萤火虫发光的过程有能量的转换(zhunhun)吗?提示提示有。萤火虫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。问题(wnt)探讨第四页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用教学(jio xu)过程第五页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用第六页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用在奥运会上在奥

3、运会上,运动员在赛场上进行拼搏运动员在赛场上进行拼搏,那么提供给他们那么提供给他们(t men)的能源物质是什么的能源物质是什么?第七页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 植物细胞的贮能物质植物细胞的贮能物质-淀粉淀粉(dinfn) 动物细胞的贮能物质动物细胞的贮能物质-糖元糖元 生物体的主要能源物质生物体的主要能源物质 -葡萄糖葡萄糖生物体的直接能源物质生物体的直接能源物质?(直接用于生物的生命活动直接用于生物的生命活动)第八页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用ATP是细胞生命活动中的能量是细胞生命活动中的能量(nngling)直接直接提供者提供者. 阅读课本(kbn)后

4、思考ATP的分子的分子(fnz)简式、各成分的名称及简式、各成分的名称及其特点？其特点？第九页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用ATPATP的结构式的结构式 一、一、ATP的分子结构的分子结构(fn z ji u) 第十页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用的结构(jigu)简式：APPP高能高能(gonng)磷酸键磷酸键腺苷腺苷磷酸磷酸(ln sun)基团基团普通磷酸键普通磷酸键为什么说为什么说ATP是是细胞内的一种细胞内的一种高能磷酸化合物？高能磷酸化合物？第十一页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用高能磷酸化合物：是指水解高能磷酸化合物：是指水解1mol1mol

5、该物该物质能释放质能释放(shfng)(shfng)20.9220.92千焦以上千焦以上能量的磷能量的磷酸化合物酸化合物 1molATP1molATP水解时释放水解时释放(shfng)(shfng)的能量高达的能量高达30.5430.54千焦千焦 高能高能(gonng)磷酸化合物磷酸化合物:除了除了ATP,还有还有ADP;磷酸肌酸磷酸肌酸;3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 等等背景资料背景资料第十二页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用APPPADPAMPATP第十三页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用ATPATP分子中具有分子中具有(jyu)(jyu)高能磷酸键高能磷酸键ATPATP

6、三磷酸三磷酸(ln sun)(ln sun)腺苷腺苷 高能高能(gonng)磷酸键磷酸键1 1、ATPATP：因因ATPATP中含有高能磷酸键中含有高能磷酸键A A腺苷腺苷T T三个三个P P磷酸基团磷酸基团 ATPATP是高能磷酸化合物是高能磷酸化合物结构简式：结构简式：A-PPPADPADP二磷酸腺苷二磷酸腺苷 高能磷酸键高能磷酸键A A腺苷腺苷D D二个二个P P磷酸基团磷酸基团结构简式：结构简式：A-PP2 2、ADPADP：3 3、AMP AMP 是什么是什么 ？ADPADP是高能磷酸化合物吗？是高能磷酸化合物吗？AMP AMP 呢？呢？一磷酸腺苷一磷酸腺苷总结总结:第十四页，共三十

7、一页。医学专题-细胞的能量供应和利用ATPATP水解是哪一个高能磷酸键先发生水解是哪一个高能磷酸键先发生(fshng)(fshng)水解？水解？ 这个高能磷酸键键稳定吗？这个高能磷酸键键稳定吗？远离的那个远离的那个高能高能(gonng)磷酸键磷酸键不稳定不稳定(wndng),易水解易水解注意注意APPP第十五页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用A-PPP(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量ATPATP酶酶 酶酶PiPiADP +PiADP +Pi+ +能量能量(nngling)(nngling)酶酶酶酶1 1、转化、转化(zhunhu)(zhunhu)过程过程图中

8、的两种酶图中的两种酶是否是否(sh fu)(sh fu)相相同同 ？能量能量PiPiI IIIII二、二、 ATPATP和和ADPADP可以相互转化可以相互转化二、二、 ATPATP和和ADPADP可以相互转化可以相互转化第十六页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用2 2、ATPATP合成与合成与ATPATP分解分解(fnji)(fnji)的比较：的比较：反反 应应ATPADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量ATP反应类型反应类型酶的类型酶的类型场所场所能量来源能量来源能量去向能量去向酶酶酶酶水解反应水解反应合成合成(hchng)反应反应水解酶水解酶合成酶合成酶活细胞所有活细胞所

9、有(suyu)部位部位线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体、细胞质基质等细胞质基质等高能磷酸键高能磷酸键有机物中的化学能有机物中的化学能、光能、光能用于各项生命活动用于各项生命活动储存于高能磷酸键储存于高能磷酸键中中结论结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的物质是可逆的，能量是不可逆的 第十七页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用1 1、从反应、从反应(fnyng)(fnyng)条件上看：条件上看：2 2、从能量、从能量(nngling)(nngling)上看：上看：3 3、从、从ATPATP的合成的合成(hchng)(hchng)和分解场所上看：和分解场所上看：反应条件不同。反应条件不同。能

10、量来源不同。能量来源不同。为什么说这不是一个可逆反应？为什么说这不是一个可逆反应？场所不同，合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿场所不同，合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体。分解场所是细胞膜、叶绿体基质、细胞核等。体。分解场所是细胞膜、叶绿体基质、细胞核等。可逆反应的特点：可逆反应的特点：正逆反应都在同一条件下进行正逆反应都在同一条件下进行第十八页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用ATPATP的形成的形成(xngchng)(xngchng)与能量来源与能量来源 1 1对动物和人来说，主要来自对动物和人来说，主要来自(li z)(li z) 2 2对绿色植物来说，主要来自对绿色植物来说

11、，主要来自呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用三、三、ATP形成途径形成途径 第十九页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用四、四、 ATPATP的利用的利用(lyng)(lyng)第二十页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 由此可知由此可知,ATP是细胞生命活动是细胞生命活动(hu dng)中中的能量直接提供者的能量直接提供者. 而且绝大多数需要能量而且绝大多数需要能量(nngling)的生命活动的生命活动是由（是由（)直接提供的直接提供的第二十一页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用五、生物五、生物(shngw)的吸能和放能的吸

12、能和放能反应反应吸能反应吸能反应(fnyng)-ATP水解水解放能反应放能反应-ATP合成合成(hchng)吸能和放能反应是生物体的吸吸能和放能反应是生物体的吸能和放能能和放能,而不是指而不是指ATP第二十二页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 ATP在生物体内的含量多吗？ ATP不多，那么生物是怎样(znyng)满足能量需要的？思考思考(sko)作为能量的作为能量的“通货通货”，为各种，为各种( zhn)生命活动直接提供能生命活动直接提供能量量ATP与与ADP的转化非常迅速，为生物提的转化非常迅速，为生物提供能量供能量第二十三页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用能能源源来

13、来源源能量直接来源能量直接来源主要能源物质主要能源物质生物体内重要储能物质生物体内重要储能物质动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质最终能源来源最终能源来源ATPATP糖类糖类(tn(tn li) li)脂肪脂肪(zhfng)(zhfng)糖原糖原(tn(tn yun) yun)淀粉淀粉太阳能太阳能有关能源物质的回顾与小结：有关能源物质的回顾与小结：第二十四页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用ATPATP全称全称(qun chn(qun chn) )：三磷酸腺苷：三磷酸腺苷结构结构(jigu)(jigu)简式：简式： A-PA-PP PP P

14、形成的主要形成的主要(zhyo)(zhyo)途径：途径：与与ADPADP相互转化相互转化利用：为各种生命活动提供能量利用：为各种生命活动提供能量 转化成各种形式的能量转化成各种形式的能量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATPATP ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 酶酶IIII 酶酶I I知识结构第二十五页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用教学(jio xu)反馈本节课通过奥运会赛场上运动员消耗能量导入本节课的学习，本节课通过奥运会赛场上运动员消耗能量导入本节课的学习，了解了解 ATP是生物体的直接能量的来源。这样处理能够激发学生是生物体的直接能量的来源。这样处理能够激发学生的学

15、习兴趣，进一步学习的学习兴趣，进一步学习ATP的结构。在的结构。在ATP与与ADP的转化中的转化中结合了课本上结合了课本上 的图示使学生掌握之间转化的实质，并结合化学的图示使学生掌握之间转化的实质，并结合化学中的可逆反应，进一步学习中的可逆反应，进一步学习ATP 释放释放(shfng)的能量用于细胞以的能量用于细胞以及生物体的多项生命活动。而及生物体的多项生命活动。而 ATP 合成所需要的能量来源于有合成所需要的能量来源于有机物氧化的能量或光能。使学生对前面的知识进行了复习，有机物氧化的能量或光能。使学生对前面的知识进行了复习，有引导学生去预习后面章节的知识。引导学生去预习后面章节的知识。第二

16、十六页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用3 3、海洋中电鳗有放电现象，其电能是由（、海洋中电鳗有放电现象，其电能是由（ ）A A、有机物进行氧化分解、有机物进行氧化分解(fnji)(fnji)释放的化学能转变而来；释放的化学能转变而来；B B、由热能转变而来；、由热能转变而来； C C、由光能转变而来；、由光能转变而来；D D、由、由ATPATP转变面转变面ADPADP时释放的化学能转变而来。时释放的化学能转变而来。D2 2、下列、下列(xili)过程中含量增加的是（）过程中含量增加的是（）、进入小肠上皮细胞、苯进入生物细胞、进入小肠上皮细胞、苯进入生物细胞、氧气进入组织细胞、甘油进

17、入小肠上皮细胞、氧气进入组织细胞、甘油进入小肠上皮细胞1 1、下列关于、下列关于ATPATP的描述的描述(mio sh)(mio sh)中，正确的是（中，正确的是（ ）A A、ATPATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，分子中所有化学键都储存着大量的能量， 所以被称为高能磷酸化合物所以被称为高能磷酸化合物B B、三磷酸腺苷可简写为、三磷酸腺苷可简写为A-P-PP C C、ATPATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中D D、ATPATP中大量的能量储存在高能磷酸键中中大量的能量储存在高能磷酸键中D课后习题第二十七页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应

18、和利用教学(jio xu)参考 ATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特点是：它的高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特点是：它的高能磷酸键（也即酸酐键，用键（也即酸酐键，用“”表示），水解时释放出的化学能水解时释放出的化学能是正常化学键释放化学能的是正常化学键释放化学能的2倍以上（一般倍以上（一般20.92 kJ/mol）。这里需要）。这里需要(xyo)说明的是，化学中使用的说明的是，化学中使用的“键能”和生物化学中使用的“高能键”，含义是完全不同的。化学中“键能”的含义是指断裂一个化学键所需要提供的能量；生物化学中所说的“高能

19、键”是指该键水解时能释放出大量能量。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为 、磷酸基团。ATP的结构式是：第二十八页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 分析ATP的结构式可以看出，腺嘌呤与核糖结合形成(xngchng)腺苷，腺苷通过核糖中的第5位羟基，与3个相连的磷酸基团结合，形成(xngchng)ATP。ATP分子中的分子中的磷酸基团水解时，能释放释放30.5 kJ/mol的能量，而的能量，而6-磷酸葡萄糖水解时释放的能量只有13.8 kJ/mol。需要指出的是，ATP分子既可以水解一个磷酸基团（磷酸基

20、团），而形成二磷酸腺苷（而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（）和磷酸（Pi）；）；又可以同时水解两个磷酸基团（又可以同时水解两个磷酸基团（磷酸基团和磷酸基团），而形成一磷酸腺苷（AMP）（腺嘌呤核糖核苷酸）和焦磷酸（PPi）。后一种水解方式在某些生物合成中具有特殊意义。AMP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP提供一个磷酸基团而形成ADP，ADP又可以迅速地接受另外的磷酸基团而形成ATP。 第二十九页，共三十一页。医学专题-细胞的能量供应和利用 ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下的形式主要有以下6种：种：渗透能细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能。机械能