【課件】（人教必修一）5.2 細(xì)胞的能量“通貨”-ATP課件

1、第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP有種蟲兒真奇怪，有種蟲兒真奇怪， 一盞燈籠隨身帶，一盞燈籠隨身帶， 黑夜點(diǎn)燈滿天飛，黑夜點(diǎn)燈滿天飛， 像星閃閃真可愛。像星閃閃真可愛。猜一猜：猜一猜：電燈和螢火蟲都可以發(fā)出光亮。那么，這電燈和螢火蟲都可以發(fā)出光亮。那么，這兩種發(fā)光原理是什么？?jī)煞N發(fā)光原理是什么？【相關(guān)資料相關(guān)資料】螢火蟲的尾部螢火蟲的尾部發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒

2、光素并且發(fā)出熒光。氧化熒光素并且發(fā)出熒光。熒光素酶熒光素酶氧氣氧氣激活的激活的熒光素?zé)晒馑匮趸療裳趸療晒馑毓馑責(zé)晒鉄晒獍l(fā)出發(fā)出熒光素?zé)晒馑啬芰磕芰吭碓? :想一想： 在細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)較有可能為螢火蟲尾部細(xì)胞的發(fā)光提供能量？葡萄糖脂肪細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì) 想一想： 在細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)較有可能為螢火蟲尾部細(xì)胞的發(fā)光提供能量？葡萄糖脂肪細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)ATP提供能量 誰是為螢火蟲尾部細(xì)胞的發(fā)光直接提供能量的呢？實(shí)驗(yàn)材料：干燥研磨后的螢火蟲發(fā)光器粉末、 葡萄糖溶液、 脂肪溶液、 ATP溶液、 蒸餾水、 試管探究活

3、動(dòng)一:實(shí)驗(yàn)原理：探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模盒〗M討論：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案， 寫出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果熒熒光光消消失失暗處暗處ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液ATP溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸餾水蒸餾水觀察預(yù)期結(jié)果如何？可以得出什么結(jié)論？15min暗處暗處熒熒光光消消失失暗處暗處ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液ATP溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸餾水蒸餾水有熒光有熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)直接能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)15min暗處暗處ATP 可以直接為哪些生命活動(dòng)提供能量呢？自主學(xué)習(xí)一:閱讀課文,查找“ATP的利用”ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能示意圖一、一、ATP的利用的利用用于

4、大腦思考用于大腦思考用于各種運(yùn)動(dòng)，用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮如肌細(xì)胞收縮A+B C 反應(yīng)物 生成物生物發(fā)光、發(fā)電生物發(fā)光、發(fā)電用于物質(zhì)合成用于物質(zhì)合成根據(jù)課文資料，完成活動(dòng)三自主學(xué)習(xí)二:1.1.中文名稱：中文名稱：2.2.組成元素：組成元素：3.3.分析分析ATPATP的組成結(jié)構(gòu)：的組成結(jié)構(gòu)：4.4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：5.ATP5.ATP中中A A、T T、P P與結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系與結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系二、二、ATPATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)C H O N PC H O N P1.1.中文名稱：中文名稱：三磷酸腺苷三磷酸腺苷2.2.組成元素：組成元素：CNNCCCNHHNNCHOHCCCCOOHHHHCHH

5、OPO-O-OHPOO-OHO-POO-OHO-ATP的結(jié)構(gòu)式自主學(xué)習(xí)二:根據(jù)課文資料，完成活動(dòng)三腺苷（A）三磷酸腺苷（ATP）CNNCCCNHHNNCHOHCCCCOOHHHHCHHOPO-O-OHPOO-OHO-POO-OHO-含氮堿基（腺嘌呤）核糖三個(gè)磷酸基團(tuán)3.3.組成部分：組成部分：4.4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：APPP 5.ATP5.ATP中中A A、T T、P P與結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系與結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系假如用 代表腺嘌呤, 代表核糖, 代表磷酸基團(tuán), 代表普通化學(xué)鍵, 代表高能磷酸鍵,嘗試構(gòu)建ATP的模型。 模型構(gòu)建:想一想： 在螢火蟲尾部細(xì)胞的發(fā)光過程中直接提供能量的物質(zhì)是在螢火蟲尾部細(xì)

6、胞的發(fā)光過程中直接提供能量的物質(zhì)是ATP。那能量主要存在與。那能量主要存在與ATP分子的什么結(jié)構(gòu)中？是怎樣被分子的什么結(jié)構(gòu)中？是怎樣被釋放出來的？釋放出來的？資料1：一般將水解時(shí)，能夠釋放2092kJmol能量的磷酸化合物都叫做高能磷酸化合物. ATP的高能磷酸鍵在水解時(shí)釋放的能量多達(dá)3054kJmol。這說明什么問題？ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，大量能量?jī)?chǔ)存在高能磷酸鍵中?！舅幤访Q】通用名：三磷酸腺苷二鈉其結(jié)構(gòu)式為： 問題1：三磷酸腺苷二鈉片里為什么要結(jié)合兩個(gè)鈉離 子呢？資料2：【藥理毒理】為一種輔酶，有改善機(jī)體代謝的作用，參與體內(nèi)脂肪、蛋白質(zhì)、糖、核酸以及核苷酸的代謝。同時(shí)又是體

7、內(nèi)能量的主要來源，當(dāng)體內(nèi)吸收、分泌、肌肉收縮及進(jìn)行生化合成反應(yīng)等需要能量時(shí)，三磷酸腺苷即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同時(shí)釋放出能量。資料4：一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗 的 ATP為48千克,在 緊張活動(dòng) 的情況下 , ATP的消耗可達(dá)可 達(dá) 0.5 kg/min,而 人體 中 ATP的 總量只有大 約2 mg,劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)只能維持3 S 。資料3：氰化鉀是阻止ATP合成的毒藥，小鼠中毒后在36分鐘就會(huì)死亡。問題2： 通過資料，你可以得到什么信息？問題3：ATP在生物體中的含量甚少，但是需求量大，如何解決這一矛盾呢？推測(cè)那個(gè)會(huì)斷開資料5：用 32P 標(biāo)記磷酸，加人細(xì)胞培養(yǎng)液中 ,短時(shí)間內(nèi)快速分離

8、出ATP, ATP的總量變化不大 , 但是大部分 ATP末端磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記 。問題3： 通過資料，你可以得到什么信息？根據(jù)資料可知 ,短時(shí)間內(nèi) ATP有分解也有合成 ,末端的高能磷酸鍵容易水解和重新形成 ,釋放和儲(chǔ)存大量的能量 資料6. 在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。 ATP水解時(shí)，斷開1mol高能磷酸鍵能放出能量高達(dá)30.54KJ計(jì)算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP所含的高能磷酸鍵能量的多少倍？94倍6.ATP6.ATP的特點(diǎn)的特點(diǎn)不穩(wěn)定，易水解，儲(chǔ)能少，能量活躍不穩(wěn)定，易水解，儲(chǔ)能少，能量活躍為什么為什么ATPATP能夠成為細(xì)胞的能量

9、能夠成為細(xì)胞的能量“通貨通貨”呢？呢？糖類、脂肪等有機(jī)物糖類、脂肪等有機(jī)物ATP能量能量ATP-ATP-細(xì)胞內(nèi)流通的細(xì)胞內(nèi)流通的能量能量“通貨通貨”科學(xué)方法：類比推理法科學(xué)方法：類比推理法 三、生物體細(xì)胞內(nèi)三、生物體細(xì)胞內(nèi)ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化A-PPP(ATP)A-PP(ADP)能量能量Pi水解酶水解酶合成酶合成酶能量能量Pi人、動(dòng)物、真菌等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP +PiATP 酶 人、動(dòng)物、真菌等:呼吸作用綠色植物:呼吸作用和光合作用ATP酶 酶ADP +Pi+能量 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是否可逆?探究活動(dòng)二:ATPATP合成合成與與ATPATP分解的比

10、較：分解的比較：反反 應(yīng)應(yīng)ATPADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量ATP反應(yīng)類型反應(yīng)類型酶的類型酶的類型場(chǎng)所場(chǎng)所能量來源能量來源能量去向能量去向酶酶酶酶水解反應(yīng)水解反應(yīng)合成反應(yīng)合成反應(yīng)水解酶水解酶合成酶合成酶活細(xì)胞所有部位活細(xì)胞所有部位線粒體、葉綠體、線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等高能磷酸鍵中高能磷酸鍵中的化學(xué)能的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能、光能、光能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于高能磷酸鍵儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中中結(jié)論結(jié)論 ：物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的 “吸能反應(yīng)吸能反應(yīng)”與與“放能反應(yīng)放能反應(yīng)”吸能反應(yīng)吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖

11、合成蔗糖的反應(yīng)，：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)，需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由能量是由ATPATP水解為水解為ADPADP時(shí)釋放能量來提供的。時(shí)釋放能量來提供的。 放能反應(yīng)放能反應(yīng)：如葡萄糖的氧化分解，能夠釋放能：如葡萄糖的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于能形式散失外，用于ADPADP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ATPATP的反應(yīng)，儲(chǔ)的反應(yīng)，儲(chǔ)存在存在ATPATP中。中。 課堂小結(jié)課堂小結(jié)請(qǐng)以概念圖的形式小結(jié)ATP的結(jié)構(gòu)與功能 ADP+Pi+能量ATP中文名稱

12、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式利用呼吸作用光合作用酶1酶2三磷酸腺苷AP P P直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)1.ATP1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫為（的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫為（ ）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APPP當(dāng)堂檢測(cè)當(dāng)堂檢測(cè)2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（數(shù)目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C3.美國科學(xué)家保羅博耶和英國科學(xué)家約翰沃克因?yàn)閷?duì)ATP 分子結(jié)構(gòu)以及對(duì)能量的再生利用方面的研究而獲得 1997年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)，請(qǐng)