第二节 细胞的能量通货——ATP PPT课件

细胞代谢与酶 细 胞 代 谢 的 概 念 ：酶 的 发 现 ：酶 的 作 用 机 理 ：酶 的 概 念 ： 酶 是 活 细 胞 产 生 的 具 有 催 化 作 用 的 有 机物 ， 绝 大 多 数 是 蛋 白 质 ， 少 数 是 RNA。酶 的 特 性 ： 专 一 性高 效 性作 用 条 件 较 温 和一 、 知 识 网 络 第 一 节 降 低 化 学 反 应 活 化 能 的 酶细 胞 内 每 时 每 刻 进 行 着 许 多 化 学 反 应 ， 统 称 为 细 胞 代 谢 。降 低 化 学 反 应 的 活 化 能 。 难 点 再 现 ：2 、影响酶促反应的因素 底 物 浓 度酶 浓 度pH ：温 度 ：同 无 机 催 化 剂 相 比 ， 酶 降 低 活 化 能 的 作 用 更 显 著 ， 因 而 催 化效 率 更 高 。 分 子 从 常 态 转 变 为 容 易 发 生 化 学 反 应 的 活 跃 状 态 所 需 要 的能 量 称 为 活 化 能 。1、 什 么 是 活 化 能 ？强 酸 、 强 碱 可 使 酶 变 性 失 活高 温 使 酶 变 性 失 活 ， 低 温 只 是 抑 制 酶 的活 性 ， 酶 的 结 构 未 被 破 坏 ， 温 度 升 高 时 酶 的 活 性 可 恢 复 。 低 温 利 于 酶 保 存 。V 底 物 浓 度 V 酶 浓 度假 设 底 物 浓 度 无限 大酶 量 限 制 秋 夕 银 烛 秋 光 冷 画 屏 ， 轻 罗 小 扇 扑 流 萤 。 天 街 夜 色 凉 如 水 ， 卧 看 牵 牛 织 女 星 。 萤 火 虫 发 光 的 生 物 学 意 义 是 什 么 ？ 萤 火 虫 体 内 有 特 殊 的 发 光 物 质 吗 ？ 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 。 在 生 命 系 统 中 ：主 要 的 能 源 物 质 ：主 要 的 储 能 物 质 ： 探 究 给 萤 火 虫 提 供 直 接 能 源 的 是 什 么呢 ？ 糖 类脂 肪提 出 问 题 ：作 出 假 设 ：实 验 方 案 ： 用 小 刀 将 数 十 只 萤 火 虫 的 发 光 器 割下 ， 干 燥 后 研 磨 成 粉 末 ， 取 两 等份 分 别 装 入 A、 B、 C、 D四 支 试 管 ，各 加 入 少 量 水 使 之 混 合 ， 置 于 暗处 ， 可 见 试 管 内 有 淡 黄 色 荧 光 出现 。 AB 15min 暗 处 有 荧 光出 现2ml 葡 萄糖 溶 液2ml 脂 肪溶 液荧光消失 无 荧 光出 现2ml ATP溶液 2ml蒸 馏 水CD 从 A、 B、 C、 D试 管 的 实 验 现 象 中 你 得 出 的 结 论是 ?葡 萄 糖 、 脂 肪 不 能 为 萤 火 虫 的 发 光 器 直 接 供能 ， ATP能 。 第 2节 细 胞 的 能 量 “ 通 货 ” ATP学 习 目 标 ：1、 简 述 ATP的 化 学 组 成 和 特 点 。2、 写 出 ATP的 结 构 简 式 。3、 解 释 ATP在 能 量 代 谢 中 的 作 用 。 一 、 ATP的 生 理 功 能 ：直 接 为 细 胞 的 生 命 活 动 提 供 能 量 。 二 、 ATP的 结 构1、 ATP的 分 子 结 构CN N CCCNH H NNC H OHC CC CO OHH H HCH H O P OOOH P OOOH P OHOOH腺 苷 （ A） 三 个 磷 酸 基 团三 磷 酸 腺 苷 （ ATP）高 能 磷 酸 键 ATP： 三 磷 酸 腺 苷 的 英 文 缩 写 符 号 。高 能 磷 酸 化 合 物 ： 指 水 解 时 释 放 的 能 量 在 20.92KJ/mol以 上 的 磷酸 化 合 物 ， 高 能 磷 酸 键 的 能 量 高 达 30.54KJ/mo。含 氮 碱 基 五 碳 糖 一 、 ATP的 生 理 功 能 二 、 ATP的 结 构1、 ATP的 分 子 结 构2、 ATP的 结 构 简 式AP P P 高 能 磷 酸 键腺 苷 磷 酸基 团共 价 键一 、 ATP的 生 理 功 能 磷 酸 基 团 ：高 能 磷 酸 键 ：共 价 键 ： 321 ATP的 结 构核 糖PP P 腺 嘌 呤脱 去 两 个 磷 酸 集 团 变 成 什 么 了 呢 ？腺 嘌 呤 核 糖 核 苷 酸核 糖 A P 1、 肌 肉 收 缩 的 直 接 能 源 物 质 是 ATP。 在 人 体 安 静 状态 时 ， 肌 肉 内 ATP含 量 只 能 供 肌 肉 收 缩 1 2s所 需 的能 量 。 2、 一 个 人 在 剧 烈 运 动 状 态 下 ， 每 分 钟 约 有 0.5kg的ATP分 解 释 放 能 量 ， 供 运 动 所 需 。 一 个 成 年 人 在 安 静的 状 态 下 ， 24h内 竟 有 40kg的 ATP被 水 解 。资 料 ：通 过 以 上 资 料 ， 你 能 得 到 什 么 信 息 ？ATP在 细 胞 内 的 含 量 是 很 少 的 ， 细 胞 内 的 消 耗 量 是很 大 的 。为 什 么 细 胞 内 的 ATP含 量 总 是 处 于 平 衡 之 中 ？ AP P P PiAP P 能 量三 、 ATP与 ADP的 相 互 转 化二 、 ATP的 结 构一 、 ATP的 生 理 功 能 ATP与 ADP的 相 互 转 化 ：能量的储存 能量的 释放 ATP 酶 ADP + Pi + 能 量ADP+Pi+能 量 酶 ATP（ A-PPP）（ A-PP） 知识拓展 ： 讨 论 ： ATP与 ADP之 间 的 相 互 转 化 是 可 逆 反 应 吗 ？分析 ： 1、 从 反 应 条 件 看 ： ATP的 分 解 是 一 种 水 解 反 应 ，催 化 该 反 应 的 酶 属 于 水 解 酶 ； ATP的 合 成 是 一 种 合成 反 应 ， 催 化 该 反 应 的 酶 属 于 合 成 酶 。 酶 具 有 专 一性 ， 因 此 反 应 条 件 不 同 。2、 从 能 量 来 源 看 ： ATP水 解 释 放 的 能 量 是 储 存 在 高能 磷 酸 键 中 的 化 学 能 ， 用 于 生 命 活 动 ； 合 成 ATP的能 量 来 自 生 物 体 内 有 机 物 中 的 化 学 能 和 太 阳 光 能 。因 此 能 量 来 源 不 同 。 （ 能 量 不 可 逆 ， 而 物 质 可 逆 ）3、 从 合 成 与 分 解 场 所 看 ： ATP合 成 的 场 所 是 细 胞质 基 质 、 线 粒 体 和 叶 绿 体 ； ATP分 解 的 场 所 相对 较 多 。 因 此 合 成 与 分 解 的 场 所 不 同 。不 是 可 逆 反 应 ADP转 化 成 ATP时 所 需 能 量 的 主 要 来 源“ 放 能 反 应 ” ATP的 生 理 功 能ATP直 接 为 生 物 体 进 行 各 种 生 命活 动 提 供 能 量 ATP释 放 的 能 量 转 化 成 其 它 能 量 的 形 式 主 要 有 ： 1.机 械 能 2.电 能 3.渗 透 能 4.光 能 5.热 能 四 、 ATP的 利 用 ATP直 接 为 生 物 体 进 行各 种 生 命 活 动 提 供 能 量葡 萄 糖 +果 糖 蔗 糖酶 糖 类 、 脂 肪 等 有 机 物 储 存 有 大 量 的 能 量 ，但 不 能 被 直 接 利 用储 存 的 能 量 相 对来 说 少 ， 但 能 被直 接 利 用能量 讨 论 ： 生 物 体 内 的 能 源 及 能 源 物 质1、 生 物 体 内 贮 存 能 量 的 有 机 物 有 ： 糖 类 、 脂 肪 、 蛋 白 质2、 细 胞 中 重 要 的 能 源 物 质 ： 葡 萄 糖3、 植 物 细 胞 中 重 要 的 储 存 能 量 的 物 质 ： 淀 粉4、 动 物 细 胞 中 重 要 的 储 存 能 量 的 物 质 ： 糖 原5、 生 物 体 内 储 存 能 量 的 物 质 ： 脂 肪6、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 主 要 能 源 物 质 ：7、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 直 接 能 量 物 质 ： 糖 类ATP8、 生 物 体 进 行 各 项 生 命 活 动 的 最 终 能 源 ： 光 能 ATP的 结 构 简 式 A P P PATP和 ADP相 互 转 换ATP ADP +Pi + 能 量 ATP合 成 酶ATP水 解 酶ATP的 利 用 细 胞 的 能 量 “ 通 货 ”细 胞 的 主 要 能 源 物 质 _;主 要 的 贮 能 物 质 _糖 类 脂 肪直 接 能 源 物 质 _; 最 终 能 源 物 质 _ATP 太 阳 能 知 识 迁 移 ： 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 K+， 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 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 ：（ 1） 注 入 的 这 种 物 质 是 ， 其 结 构 简 式 可 表 示为 。 各 部 分 分 别 代 表 什 么 ？（ 2） 神 经 细 胞 吸 收 K+的 方 式 是 ， 此 物 质的 吸 收 除 需 要 注 入 一 种 物 质 外 ， 还 需 要 。ATPA PPP 主 动 运 输 载 体 1 关 于 动 物 细 胞 中 ATP的 正 确 叙 述A、 ATP在 动 物 体 细 胞 中 普 遍 存 在 ， 但 含 量 不 多B、 当 它 过 分 减 少 时 ， 可 由 ADP在 不 依 赖 其 他 物 质 条 件 下直 接 形 成C、 它 含 有 三 个 高 能 磷 酸 键D、 ATP转 变 为 ADP的 反 应 是 可 逆 的 A2 一 般 情 况 下 生 物 体 的 主 要 能 源 物 质 、 直 接 能 源 物 质 、储 能 物 质 依 次 是 A 糖 类 、 蛋 白 质 、 脂 肪 B ATP、 糖 类 、 脂 肪 C 糖 类 、 ATP、 脂 肪 D 糖 类 、 ATP、 蛋 白 质 C 3 下 面 是 ATP在 酶 的 作 用 下 水 解 后 的 产 物 及 释 放 能 量 ， 表 述正 确 的 是 ( )A AP P Pi 能 量B APP Pi 能 量C A PP Pi 能 量D A P P Pi 能 量A4 ATP在 细 胞 中 能 够 释 放 能 量 和 储 存 能 量 ， 从 其 化 学 结 构 看 原 因是 腺 苷 很 容 易 吸 收 能 量 和 释 放 能 量 第 三 个 高 能 磷 酸 键 很 容 易 断 裂 和 再 结 合 第 三 个 磷 酸 基 团 很 容 易 从 ATP上 脱 离 ， 第 二 个 高 能 磷 酸 键 断 裂 ，使 ATP转 变 成 ADP； 反 之 ， 亦 容 易 形 成 ATP ADP可 以 在 酶 作 用 下 迅 速 与 一 分 子 磷 酸 结 合 ， 吸 收 能 量 形 成 第 二 个 高 能 磷 酸 键 ， 使 ADP转 变 成 ATPA B C D C 5 细 胞 中 合 成 ATP的 途 径 不 包 括 ( )A 光 合 作 用 B 细 胞 呼 吸C 蛋 白 质 的 合 成 D 葡 萄 糖 的 氧 化 分 解C6 下 列 哪 些 生 理 活 动 会 导 致 细 胞 内 ADP的 含 量 增 加 ( ) 小 肠 绒 毛 上 皮 细 胞 吸 收 K 和 Na 肾 小 管 对 葡 萄 糖 的 重 吸 收 血 液 中 的 葡 萄 糖 进 入 红 细 胞 甘 油 进 入 小 肠 绒 毛 上 皮 细 胞 A B C D B