資源簡介

(共31張PPT)
滑雪運動中，能量來自哪兒
糖類
太陽能
油脂
蛋白質
在生命系統中：
主要的能源物質：
最終的能量來源：
主要的儲能物質：
那么又是誰直接給我們的生命活動提供能量呢？
糖類
脂肪
太陽能
ATP
第三章 細胞的代謝
新浙科版必修1
第一節 ATP是細胞內的“能量通貨”
1.簡述ATP的化學組成和特點。
2.闡述ATP與ADP之間的相互轉化。
3.解釋ATP在能量代謝中的作用，明確ATP在細胞中作為“能量通貨”的原因。
1.生命觀念：認知ATP在細胞生命活動中的作用與其結構特點的關系。
2.科學思維：結合ATP和ADP的相互轉化模型，明確ATP在細胞中作為“能量通貨”的原因。
素養要求
學習目標
什么是細胞代謝？
概念：細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為細胞代謝
細胞代謝發生物質變化的同時，必伴隨著能量轉化，有的化學反應是可自發進行的，并釋放能量，叫 ，有些反應是不能自發進行的，需吸收能量，叫 。
放能反應
吸能反應
螢火蟲發光的原理是什么？
熒光素+氧氣
熒光素酶
氧化熒光素
ATP
（發出熒光）
化學能
光能
B
A
葡萄糖溶液
ATP溶液
結果：A組肌肉沒有收縮，B組肌肉收縮
上述實驗結果能說明了什么？
肌肉收縮實驗（閱讀課本，找出答案）
作為能源物質的葡萄糖不能直接被肌肉利用，而ATP可以
生命活動的直接能源物質是
實驗結論：
純凈的ATP是白色粉末狀，能夠溶于水，可作為一種藥品，ATP片劑可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或靜脈滴注。
適用癥
用于進行性肌肉萎
縮、腦出血后遺癥、
心肌疾患及肝炎等的
輔助治療
小資料
(一)ATP的結構特點：
腺苷三磷酸
1、ATP的組成元素：
2、ATP的中文名稱：
C、H、O、N、P
一、ATP是細胞生命活動的直接能源
核糖
P
P
P
~
~
腺嘌呤
A—腺苷
T—三個（Tri）
P—磷酸基團
～ —高能磷酸鍵
A－P～P～P
腺苷
3、ATP的結構簡式：
A— P ~ P ~ P
腺苷
磷酸基團
高能
磷酸鍵
末端的高能磷酸鍵相當脆弱，水解時容易斷裂，釋放出大量的能量
一般將水解時，能夠釋放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。
1molATP水解時釋放的能量高達30.54kJ，所以ATP是高能磷酸化合物。
小資料
（A-P~P~P）
ATP
P
P
核糖
~
P
~
腺嘌呤
腺嘌呤核糖核苷酸
（A-P）
AMP
P
核糖
腺嘌呤
（A-P~P）
ADP
P
P
核糖
~
腺嘌呤
ATP與
核
苷
酸
的
比
較
P
P
P
核糖
磷酸基團
腺嘌呤
腺苷三磷酸
（ATP）
腺苷二磷酸
(ADP)
P
P
P
腺苷一磷酸
(AMP)
腺嘌呤核糖核苷酸
ATP與RNA的聯系：
A
核糖
P
C
核糖
P
U
核糖
P
P
G
核糖
ATP結構
RNA鏈片段
核糖
P
P
P
~
~
腺嘌呤
人體在劇烈運動狀態下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。在安靜的狀態下，24h內竟有40kg的ATP被水解。
經測定，人體細胞中ATP和ADP的總量極少。僅能滿足在他安靜狀態時，供肌肉收縮1~2s所需的能量。
思考：人體內通過何種途徑解決如下矛盾？
A–P～P～P
Pi
A–P～P
能量
1、ATP在細胞中易于水解
各項需能的生命活動
ATP ADP + P i + 能量
水解酶
二、細胞內ATP與ADP保持動態平衡
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
ATP
用于主動運輸 （滲透能）
用于生物放電（電能）
用于生物發光（光能）
用于各種運動，如肌細胞收縮（機械能）
用于細胞內各種吸能反應（化學能）
用于大腦思考（電能）
思考：ATP水解釋放的能量用于哪些生命活動？
2、ATP在細胞中易于再生
能量
ADP + Pi +
ATP
ATP合成酶
想一想
綠色植物
呼吸
作用
光合
作用
動物和人
呼吸作用
ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源
動物和人等
綠色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
能量
ADP + Pi +
ATP
ATP合成酶
能量
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
水解酶
Pi
合成酶
動態平衡
3、ATP與ADP的相互轉化
A-P~P~P
水解酶
合成酶
A-P~P
+
Pi
+
ATP
ADP
能量
ATP與ADP的相互轉化是否為可逆反應？
ATP的合成 ATP的水解
反應式
所需酶
能量
來源
反應
場所
ADP+Pi+能量 ATP
酶
ATP ADP+Pi+能量
酶
ATP合成酶
ATP水解酶
呼吸作用分解有機物釋放的化學能和光合作用中吸收的光能
儲存在ATP高能磷酸鍵中的化學能
線粒體、葉綠體、
細胞質基質等
細胞內所有需要能量來進行生命活動的部位
有人說，如果把糖類和脂肪比作存折，ATP則相當于現金。你認為這種比喻有道理嗎
糖類、脂肪等有機物
ATP
儲存的能量很多且穩定，但不能直接被利用（穩定的化學能）
能直接被利用
（活躍的化學能）
據計算，1mol葡萄糖所含的能量
是1mol ATP所含的能量的（ ）倍。
≈
≈
94
ATP是細胞的能量“通貨”
1929年，德國化學家洛曼（Karl Lohmann， 1898—1978)首先發現ATP。
1935年，蘇聯生物學家恩格爾哈特（Vladimir Egnelhart， 1894—1984)發現肌肉收縮需要ATP。
1941年，美國生物化學家李普曼（Fritz Lipmann，1899—1986)等證明了ATP是細胞內化學能的主要載體。
1948年，英國化學家托德（Alexander Robertus Todd， 1907—1997)用化學方法合成了ATP，標志著科學界已經完全了解了ATP的結構。
李普曼、托德的研究成果使他們分別于1953年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎，1957年獲得了諾貝爾化學獎。
小資料
ATP的合成過程

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