【課件】5.2細(xì)胞的能量貨幣ATP課件2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

1、問(wèn)題探討【相關(guān)資料相關(guān)資料】螢火蟲(chóng)的螢火蟲(chóng)的尾部發(fā)尾部發(fā)光細(xì)胞光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。熒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)，形成氧化熒光與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。素并且發(fā)出熒光。發(fā)出熒光發(fā)出熒光發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)式為：發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)式為：熒光素?zé)晒馑? +能量能量+ + 氧化熒光素氧化熒光素+H+H2 2O O熒光素酶熒光素酶O O2 2問(wèn)題探討討論：1、螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、在螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)

2、化嗎？主要是相互傳主要是相互傳遞信號(hào)，以便遞信號(hào)，以便繁衍后代繁衍后代熒光素?zé)晒馑氐鹊扔?，?xì)胞中有機(jī)物儲(chǔ)存的化學(xué)能有，細(xì)胞中有機(jī)物儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為光能 螢火蟲(chóng)發(fā)光需要螢火蟲(chóng)發(fā)光需要 能量！能量！主要能源物質(zhì)？主要能源物質(zhì)？主要儲(chǔ)能物質(zhì)？主要儲(chǔ)能物質(zhì)？糖糖類(lèi)類(lèi)脂脂肪肪糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，不易被生命活動(dòng)利用糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，不易被生命活動(dòng)利用ATP驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸基團(tuán)腺苷三磷酸腺苷三磷酸1.ATP1.ATP的

3、中文名稱(chēng)：的中文名稱(chēng)：二、ATP是一種高能磷酸化合物C C、H H、O O、N N、P P2.ATP2.ATP的元素組成：的元素組成：核糖腺嘌呤磷酸基團(tuán)腺苷（A）假如用假如用 代表腺嘌呤、代表腺嘌呤、 代表核糖、代表核糖、 代表磷酸基團(tuán)，嘗試構(gòu)建代表磷酸基團(tuán)，嘗試構(gòu)建ATPATP的模型的模型。 代表特殊的化學(xué)鍵，兩個(gè)相鄰磷酸都帶負(fù)電相互排斥，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，容易斷裂，具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。 腺嘌呤核糖PPP磷酸基團(tuán)（磷酸基團(tuán)（P）腺苷腺苷(A)APPP 腺苷腺苷（腺嘌呤（腺嘌呤+核糖）核糖）特殊化學(xué)鍵特殊化學(xué)鍵磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)普通化學(xué)鍵普通化學(xué)鍵ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 腺嘌呤核糖P

4、PP腺苷腺嘌呤核糖核苷酸（AMP） 腺苷二磷酸 （ADP） 腺苷三磷酸 （ATP） A- PPP A AP PP PP P 釋放能量：釋放能量：5.ATP是一種 化合物。高能磷酸30.54KJ/mol第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)D D核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤PPP腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸如果一個(gè)如果一個(gè)ATP脫去兩個(gè)磷酸，該物質(zhì)是脫去兩個(gè)磷酸，該物質(zhì)是A.腺嘌呤腺嘌呤 B.腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸C. ADP D.腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸下圖中的A代表的含義：ATP酶酶2 酶酶1ADP +P

5、i+能量能量 水解酶APPP APP +PiADP腺苷二磷酸不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成ATPATP合成酶ATP水解酶ADP + Pi+ 能量3、ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？物質(zhì)是可逆的，能量和酶不可逆的不可逆反應(yīng)不是。雖然細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少，但與ADP轉(zhuǎn)化迅速，維持動(dòng)態(tài)平衡。1、人體每天所消耗的能量需要水解100-150mol的ATP（相當(dāng)于50-75Kg），這么多的ATP是不是儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)呢？對(duì)于正常的細(xì)胞來(lái)說(shuō)，ATP和ADP這種相互轉(zhuǎn)化，時(shí)刻不停的發(fā)生并處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中。統(tǒng)一性 2、ATP合成和ATP水解時(shí)能量的來(lái)源和去向分別是什么？ATPATP合成時(shí)所需能量的主要來(lái)源合成時(shí)所需能

6、量的主要來(lái)源 葡萄糖等有機(jī)物氧化葡萄糖等有機(jī)物氧化分解，釋放的能量分解，釋放的能量光合作用時(shí)，光合色素光合作用時(shí)，光合色素吸收的吸收的光能光能第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)絕大部分絕大部分需要能量的生命活動(dòng)需要能量的生命活動(dòng)（滲透能）（滲透能）主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸（化學(xué)能）（化學(xué)能）蔗糖、蔗糖、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)等合成等合成 大腦思考大腦思考（電能）（電能） 肌肉收縮肌肉收縮（機(jī)械能）（機(jī)械能）、生物發(fā)電、生物發(fā)電生物發(fā)光生物發(fā)光（光能）（光能）物質(zhì)合成物質(zhì)合成第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張P

7、PT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)能量細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的活動(dòng)都是由ATP提供能量的。酶酶酶酶ATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶ATP中活躍中活躍的化學(xué)能的化學(xué)能光能光能(光合作用）光合作用）有機(jī)物中的化學(xué)能（呼吸作用）有機(jī)物中的化學(xué)能（呼吸作用）用于細(xì)胞中絕大多數(shù)用于細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)需要能量的生命活動(dòng)儲(chǔ)存于儲(chǔ)存于ATP分子分子中中活細(xì)胞所有部位活細(xì)胞所有部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物質(zhì)是可逆的，但進(jìn)行的的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物質(zhì)是可逆的，但進(jìn)行的場(chǎng)場(chǎng)所、所、能量和酶是不可逆的，因此

8、不屬于可逆反應(yīng)能量和酶是不可逆的，因此不屬于可逆反應(yīng)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)三、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(重點(diǎn)）典例典例1 1：ATPATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能為主動(dòng)運(yùn)輸供能. 第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)ATP是如何為主動(dòng)運(yùn)輸供能的呢？Ca2+ATP1參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。Ca2+ADP2在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基

9、團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。Ca2+ADP3載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。4.載體蛋白去磷酸化-構(gòu)型恢復(fù)新課講授ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這在生活中是很常見(jiàn)的。這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因而可以參加各種化學(xué)反應(yīng)。吸能反應(yīng)放能反應(yīng)蛋白質(zhì)的合成葡糖糖的氧化分解ATP儲(chǔ)存水解放能四、ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣” 吸能反應(yīng)(伴隨ATP水解）由ATP水解提供能量。如：蛋白質(zhì)的合成。 放能反應(yīng)（伴隨ATP合成）釋放的能量貯存在ATP中。如：葡萄糖氧化分解能量通過(guò)

10、能量通過(guò)ATP分子分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用但不能被直接利用儲(chǔ)存的能量相對(duì)儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用直接利用能量能量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”理解理解:ATP:ATP是細(xì)胞的能量是細(xì)胞的能量“貨幣貨幣” ” 組成元素：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：ATP的水解：ATP的功能： 細(xì)胞生命活動(dòng)的直接供能物質(zhì)ATPC、H、O、N、PATP的合成：APPP 課堂小結(jié)能能量量來(lái)來(lái)源源直接的能源物質(zhì)直接的能源物質(zhì)主要的能源物質(zhì)主要的能源物質(zhì)生物

11、體內(nèi)重要儲(chǔ)能物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)最終的能量來(lái)源最終的能量來(lái)源ATPATP糖類(lèi)糖類(lèi)脂肪脂肪糖原糖原淀粉淀粉太陽(yáng)能太陽(yáng)能拓拓 展展新課講授ATP作為驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，因此可以形象的把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的貨幣?？偨Y(jié)歸納1.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式APPP2.ATP和和ADP相互轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換ATPATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶 ADP+Pi + 能量能量 3.ATP的利用的利用、ATPATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源

12、物質(zhì)，下列關(guān)于列關(guān)于ATPATP的敘述，錯(cuò)誤的是（）的敘述，錯(cuò)誤的是（）、ATPATP的元素組成與磷脂、核苷酸一樣的元素組成與磷脂、核苷酸一樣、ATPATP可以水解為可以水解為ADPADP和磷酸，這個(gè)過(guò)程消和磷酸，這個(gè)過(guò)程消耗水耗水、正常細(xì)胞中正常細(xì)胞中ATPATP和和ADPADP的比值相對(duì)穩(wěn)定的比值相對(duì)穩(wěn)定、ATPATP合成是放能反應(yīng)合成是放能反應(yīng)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)第五章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(27張PPT)、離子泵是一種具有、離子泵是一種具有ATPATP水解活性的載體蛋白。水解活性的載體蛋白。下下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是（）（）、離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于主動(dòng)運(yùn)