【課件】（人教必修一）5.2 細胞的能量“通貨”-ATP課件

1、第5章 細胞的能量供應和利用第2節(jié) 細胞的能量“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， 黑夜點燈滿天飛，黑夜點燈滿天飛， 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？兩種發(fā)光原理是什么？【相關資料相關資料】螢火蟲的尾部螢火蟲的尾部發(fā)光細胞中有熒光素和熒光素酶。發(fā)光細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)生化學反應，形成熒光素與氧發(fā)生化學反應，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熒光素氧化熒氧化熒光素光素熒光熒光發(fā)出發(fā)出熒光素熒光素能量能量原理原理: :想一想： 在細胞內哪些物質較有可能為螢火蟲尾部細胞的發(fā)光提供能量？葡萄糖脂肪細胞生命活動所需要的主要能源物質細胞內良好的儲能物質 想一想： 在細胞內哪些物質較有可能為螢火蟲尾部細胞的發(fā)光提供能量？葡萄糖脂肪細胞生命活動所需要的主要能源物質細胞內良好的儲能物質細胞內良好的儲能物質ATP提供能量 誰是為螢火蟲尾部細胞的發(fā)光直接提供能量的呢？實驗材料：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、動一:實驗原理：探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質實驗目的：小組討論：設計實驗方案， 寫出預期實驗結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期結果如何？可以得出什么結論？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)直接能源物質直接能源物質15min暗處暗處ATP 可以直接為哪些生命活動提供能量呢？自主學習一:閱讀課文,查找“ATP的利用”ATP為主動運輸供能示意圖一、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動，用于各種運動，如肌細胞收縮如肌細胞收縮A+B C 反應物 生成物生物發(fā)光、發(fā)電生物發(fā)光、發(fā)電用于物質合成用于物質合成根據(jù)課文資料，完成活動三自主學習二:1.1.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的組成結構：的組成結構：4.4.結構簡式：結構簡式：5.ATP5.ATP中中A A、T T、P P與結構的對應關系與結構的對應關系二、二、ATPATP的結構的結構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的結構式自主學習二:根據(jù)課文資料，完成活動三腺苷（A）三磷酸腺苷（ATP）CNNCCCNHHNNCHOHCCCCOOHHHHCHHOPO-O-OHPOO-OHO-POO-OHO-含氮堿基（腺嘌呤）核糖三個磷酸基團3.3.組成部分：組成部分：4.4.結構簡式：結構簡式：APPP 5.ATP5.ATP中中A A、T T、P P與結構的對應關系與結構的對應關系假如用 代表腺嘌呤, 代表核糖, 代表磷酸基團, 代表普通化學鍵, 代表高能磷酸鍵,嘗試構建ATP的模型。 模型構建:想一想： 在螢火蟲尾部細胞的發(fā)光過程中直接提供能量的物質是在螢火蟲尾部細

6、胞的發(fā)光過程中直接提供能量的物質是ATP。那能量主要存在與。那能量主要存在與ATP分子的什么結構中？是怎樣被分子的什么結構中？是怎樣被釋放出來的？釋放出來的？資料1：一般將水解時，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釋放的能量多達3054kJmol。這說明什么問題？ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物，大量能量儲存在高能磷酸鍵中?！舅幤访Q】通用名：三磷酸腺苷二鈉其結構式為： 問題1：三磷酸腺苷二鈉片里為什么要結合兩個鈉離 子呢？資料2：【藥理毒理】為一種輔酶，有改善機體代謝的作用，參與體內脂肪、蛋白質、糖、核酸以及核苷酸的代謝。同時又是體

7、內能量的主要來源，當體內吸收、分泌、肌肉收縮及進行生化合成反應等需要能量時，三磷酸腺苷即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同時釋放出能量。資料4：一個成人一天在靜止狀態(tài)下所消耗 的 ATP為48千克,在 緊張活動 的情況下 , ATP的消耗可達可 達 0.5 kg/min,而 人體 中 ATP的 總量只有大 約2 mg,劇烈運動時只能維持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？推測那個會斷開資料5：用 32P 標記磷酸，加人細胞培養(yǎng)液中 ,短時間內快速分離

8、出ATP, ATP的總量變化不大 , 但是大部分 ATP末端磷酸基團卻已經帶有放射性標記 。問題3： 通過資料，你可以得到什么信息？根據(jù)資料可知 ,短時間內 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 ,釋放和儲存大量的能量 資料6. 在細胞內，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kJ的能量。 ATP水解時，斷開1mol高能磷酸鍵能放出能量高達30.54KJ計算：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的特點的特點不穩(wěn)定，易水解，儲能少，能量活躍不穩(wěn)定，易水解，儲能少，能量活躍為什么為什么ATPATP能夠成為細胞的能量

9、能夠成為細胞的能量“通貨通貨”呢？呢？糖類、脂肪等有機物糖類、脂肪等有機物ATP能量能量ATP-ATP-細胞內流通的細胞內流通的能量能量“通貨通貨”科學方法：類比推理法科學方法：類比推理法 三、生物體細胞內三、生物體細胞內ATP與與ADP的相互轉化的相互轉化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的相互轉化是否可逆?探究活動二:ATPATP合成合成與與ATPATP分解的比

10、較：分解的比較：反反 應應ATPADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量ATP反應類型反應類型酶的類型酶的類型場所場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水解反應合成反應合成反應水解酶水解酶合成酶合成酶活細胞所有部位活細胞所有部位線粒體、葉綠體、線粒體、葉綠體、細胞質基質等細胞質基質等高能磷酸鍵中高能磷酸鍵中的化學能的化學能有機物中的化學能有機物中的化學能、光能、光能用于各項生命活動用于各項生命活動儲存于高能磷酸鍵儲存于高能磷酸鍵中中結論結論 ：物質是可逆的，能量是不可逆的物質是可逆的，能量是不可逆的 “吸能反應吸能反應”與與“放能反應放能反應”吸能反應吸能反應：如葡萄糖和果糖

11、合成蔗糖的反應，：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應，需要消耗能量，是吸能反應。這一反應所需要的需要消耗能量，是吸能反應。這一反應所需要的能量是由能量是由ATPATP水解為水解為ADPADP時釋放能量來提供的。時釋放能量來提供的。 放能反應放能反應：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。這一反應所釋放的能量除以熱量，是放能反應。這一反應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轉化為轉化為ATPATP的反應，儲的反應，儲存在存在ATPATP中。中。 課堂小結課堂小結請以概念圖的形式小結ATP的結構與功能 ADP+Pi+能量ATP中文名稱

12、結構簡式利用呼吸作用光合作用酶1酶2三磷酸腺苷AP P P直接用于各項生命活動1.ATP1.ATP的結構式可以簡寫為（的結構式可以簡寫為（ ）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APPP當堂檢測當堂檢測2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(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.美國科學家保羅博耶和英國科學家約翰沃克因為對ATP 分子結構以及對能量的再生利用方面的研究而獲得 1997年諾貝爾生理學獎，請