細(xì)胞的能量“貨幣”ATP課件【知識精講+備課精研】 高一上學(xué)期生物人教版必修1

1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎?吸引異性，繁衍后代熒光素?zé)晒馑孛改芰堪l(fā)光熒光素?zé)晒馑孛改芰堪l(fā)光?資料1：螢火蟲以蝸牛、花蜜為食。蛋白質(zhì)、脂肪、葡萄糖實驗材料：試管、搗碎的螢火蟲發(fā)光器、蛋白質(zhì)溶液、植物油、葡萄糖溶液、蒸餾水等。設(shè)計實驗探究螢火蟲發(fā)光的能量來源。發(fā)光器+2ml葡發(fā)光器+2ml油發(fā)光器+2ml葡發(fā)光器+2ml水×××資料2：科學(xué)家在研究肌肉如何收縮時發(fā)現(xiàn)肌肉收縮的能量由一種叫ATP的物質(zhì)直接提供。發(fā)光器+2mlATP熒光素?zé)晒馑孛改芰堪l(fā)光糖類脂肪蛋白質(zhì)ATP直接提供第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP為什么ATP適合做細(xì)胞的能量貨幣呢？“現(xiàn)金”ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了光能1.ATP的中文名稱？2.A、T、P、～分別代表什么？3.ATP的結(jié)構(gòu)簡式為？4.ATP的組成元素？5.ATP為什么不穩(wěn)定？6.為什么說ATP是高能磷酸化合物？7.ATP的A具體指什么結(jié)構(gòu)？包含哪幾部分？活動一：自主學(xué)習(xí)課本P86相關(guān)內(nèi)容，完成以下問題。腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)一ATP是一種高能磷酸化合物

腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）（腺苷一磷酸）1.ATP的中文名稱：腺苷三磷酸（ATP)3.ATP的組成元素：C、H、O、N、P4.ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A-P～P～P2.A、T、P、～的含義：A表示：腺苷T表示：三P表示：磷酸基團(tuán)～表示：特殊的化學(xué)鍵腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)腺嘌呤核糖核苷酸一ATP是一種高能磷酸化合物

腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）（腺苷一磷酸）腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)5.ATP為什么不穩(wěn)定：～代表特殊的化學(xué)鍵，兩個相鄰磷酸都帶負(fù)電相互排斥等原因，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP與其他分子結(jié)合的趨勢，具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。6.ATP是高能磷酸化合物的原因是：1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。A-P～P～P腺嘌呤核糖核苷酸ATP是一種高能磷酸化合物1molATP水解時釋放的能量高達(dá)30.54kJ;水解時釋放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物+磷酸+水解酶資料分析ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究顯示，一個成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；1成人體內(nèi)ATP總量約2-10mg，人體安靜狀態(tài)下，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。2每個細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解3ATP易合成，易分解答完題的同學(xué)跟著音樂一起運(yùn)動把！好身體，好成績！化合物結(jié)構(gòu)簡式“A”含義共同點ATP DNA RNA 核苷酸

腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤所有“A”的共同點是都含有腺嘌呤不同化合物中“A”的辨析：二.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)定的化合物

（腺苷二磷酸的英文名稱縮寫），脫離下來的磷酸基團(tuán)如果未轉(zhuǎn)移給其他分子，就成為

（以

表示）。在有關(guān)酶的作用下，ADP可以接受

，同時與

結(jié)合，重新形成ATP。

ADP游離的磷酸Pi能量Pi(1)ATP結(jié)構(gòu)式：我相當(dāng)脆弱，容易斷裂也容易合成(2)ADP結(jié)構(gòu)式:核糖PPP腺嘌呤~~核糖PP腺嘌呤~~A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi水解酶Pi合成酶ATP酶2酶1ADP+Pi+能量能量動態(tài)平衡二.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化來源于：儲存在特殊化學(xué)鍵中的能量去向：用于各項生命活動去向：儲存于形成的特殊化學(xué)鍵中光合作用呼吸作用呼吸作用人、動物等綠色植物能量ADP+Pi+ATP

酶有機(jī)物氧化分解ATP合成：ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量的主要來源異氧生物化學(xué)能化學(xué)能光能☆A(yù)TP中的能量可以來源于光能和化學(xué)能；也可轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能。二.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體ATP酶2酶1ADP+Pi+能量ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生且處于動態(tài)平衡之中。1.ATP水解與ATP合成的酶是同一種嗎？2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎?3.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是真核生物特有的嗎？判斷（1）劇烈運(yùn)動時，需要能量更多，ATP與ADP轉(zhuǎn)化加快。（2）代謝旺盛的細(xì)胞中，ATP的水解速率大于合成速率。腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)A-P～P～PATP結(jié)構(gòu)式ATP結(jié)構(gòu)簡式腺苷ATP酶1ADP+Pi+能量ATP酶2ADP+Pi+能量反應(yīng)反應(yīng)類型酶的類型能量來源能量去向場所物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，所需酶、場所也不相同ATPADP+Pi+能量酶ADP+Pi+能量ATP酶水解反應(yīng)（放能反應(yīng)）合成反應(yīng)（吸能反應(yīng)）ATP水解酶ATP合成酶特殊化學(xué)鍵中的能量(呼吸作用）化學(xué)能（光合作用）光能用于各項生命活動儲存于特殊化學(xué)鍵中活細(xì)胞所有部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等二.ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化6．下列四項中，能正確表示運(yùn)動員比賽時其肌細(xì)胞中ATP含量變化的是(縱軸表示細(xì)胞中的ATP含量，橫軸表示時間) (

)小本191小本1927．ATP是直接為細(xì)胞生命活動提供能量的有機(jī)物。(1)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有____________________________________。(2)ATP中特殊的化學(xué)鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有_________________，由此推測，催化特殊的化學(xué)鍵水解的酶的最適pH應(yīng)偏___________(填“酸性”或“堿性”)。(3)與葡萄糖相比，每分子ATP中蘊(yùn)含的能量較少，但二者中只有ATP能為細(xì)胞的生命活動直接提供能量，原因是_____________________________________________________。(4)ATP在生物體內(nèi)含量較少，但生物體對ATP的需求量很大，生物體是如何解決該矛盾的？_______________________________。用于大腦思考（電能）用于主動運(yùn)輸用于生物發(fā)光(光能)用于生物發(fā)電（電能）

用于物質(zhì)合成（化學(xué)能）三.ATP的利用用于肌肉收縮（機(jī)械能）合作探究十：ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢？ATP為主動運(yùn)輸供能的過程（視頻）三.ATP的利用胞外胞內(nèi)胞外胞內(nèi)胞外胞內(nèi)1.參與Ca2+主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶，當(dāng)Ca2+與其相應(yīng)位點結(jié)合時，其酶活性就被激活了。2.在載體蛋白這種酶的作用下，ATP的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。3.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)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。三.ATP的利用ATP為主動運(yùn)輸供能的過程（視頻）ATPADP水解合成（各項生命活動）吸能反應(yīng)放能反應(yīng)能量能量ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”葡萄糖、脂肪等分解

吸能反應(yīng)與ATP

的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP

提供能量。

放能反應(yīng)與ATP的

相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。三.ATP的利用水解水解合成動態(tài)平衡生物體能源物質(zhì)生物體主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)良好儲能物質(zhì)動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)直接能量物質(zhì)生物體最終能源來源ATP糖類脂肪糖原、脂肪淀粉、脂肪太陽能糖類、脂肪、蛋白質(zhì)

有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)

將熒光素酶基因?qū)胫参锖?，再用熒光素溶液澆灌植物，使轉(zhuǎn)基因植物在黑暗中發(fā)光，從而培育出一種能發(fā)光的“熒光樹”。螢火蟲的發(fā)光原理熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出能量[典例]下列有關(guān)ATP的敘述錯誤的是

A．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對能量的需求B．圖中兩次ATP的水解，后者能量可用于各項生命活動C．圖中兩次合成ATP，前者能量來源于光能且在人體細(xì)胞中不會發(fā)生D．ATP由3個磷酸基團(tuán)和1個腺嘌呤構(gòu)成ATP是生命活動最主要的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的直接能源物質(zhì)，除ATP外，還有UTP、GTP和CTP。每個分子去掉兩個磷酸后都是構(gòu)成RNA的基本單位，它們的關(guān)系如下圖所示：知識鏈接堿基的辨認(rèn)方法腺嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶

鳥嘌呤AGCTAGCTU尿嘧啶UATP是生命活動最主要的直接能源物質(zhì)，但不是唯一的直接能源物質(zhì)，除ATP外，還有UTP、GTP和CTP。每個分子去掉兩個磷酸后都是構(gòu)成RNA的基本單位，它們的關(guān)系如下圖所示：知識鏈接鞏固題：ATP是細(xì)胞代謝過