細胞的能量“貨幣”ATP課件 【教材精講精研】 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP囊螢夜讀螢蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？相互傳遞求偶信號，以便交尾繁衍后代。螢火蟲發(fā)光的原理是什么？熒光素能量激活的熒光素?zé)晒馑孛?氧氣氧化熒光素發(fā)出熒光生物體內(nèi)的能源物質(zhì):糖類、脂肪、蛋白質(zhì)生物體進行生命活動的主要能源物質(zhì):生物體內(nèi)儲存能量的物質(zhì):脂肪糖類思考：是哪類物質(zhì)直接給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？

是葡萄糖，脂肪，還是其他物質(zhì)？

想一想：生物體的能源物質(zhì)？實驗：探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)實驗設(shè)計：用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研磨成粉末，取四等份分別裝入四支試管，各加入少量生理鹽水使之混合，置于暗處，可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn)，約過15分鐘熒光消失，然后進行如下操作123415min熒光消失12342mL蒸餾水2mL葡萄糖溶液2mL脂肪溶液2mLATP溶液暗處1234無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)實驗結(jié)論：使螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)是ATPATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。實驗結(jié)論：糖、脂肪生命活動直接利用ATP細胞中的糖類、脂肪等有機物都儲存著化學(xué)能，但是直接給細胞的生命活動提供能量的卻是另一種有機物——ATP。（教材86頁，第一段）一、ATP的功能有機物中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能耗能的生命過程細胞中流通的能量“貨幣”什么是ATP呢？一、ATP的功能ATP的結(jié)構(gòu)式如下圖所示，觀察圖示思考討論:問題1：ATP的中文名稱?問題2：ATP的元素組成?腺苷三磷酸C、H、O、N、P腺苷（A）AMP（腺苷一磷酸）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）二、ATP是一種高能磷酸化合物

1.ATP的分子結(jié)構(gòu)腺苷（A）AMP（腺苷一磷酸）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）問題3：ATP的結(jié)構(gòu)簡式如何

書寫？A－P～P～P問題4：簡式中A、P、—、～分別代表什么？A－P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基團普通的化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵二、ATP是一種高能磷酸化合物

1.ATP的分子結(jié)構(gòu)假如用代表腺嘌呤、代表核糖、代表磷酸基團，嘗試構(gòu)建ATP的模型。

探究活動一·構(gòu)建ATP模型

腺嘌呤核糖PPP~~

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷（A）腺苷一磷酸(AMP，RNA的組成單位)

腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

問題5：A具體指什么結(jié)構(gòu)，包含哪幾部分，跟我們以前學(xué)過的A有什么區(qū)別？腺嘌呤核糖核苷酸化合物結(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是一種高能磷酸化合物二、ATP是一種高能磷酸化合物

ATP的供能原理兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥ATP中的特殊化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化ATP水解的過程就是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達30.54KJ。所以說ATP是一種高能磷酸化合物（水解時釋放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物）APPP二、ATP是一種高能磷酸化合物

ATP的供能原理APPPATP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狀態(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。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。2ATP合成和水解都非常迅速每個細胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解3三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化

資料分析一個ATP的勵志演說（視頻）ATP我相當脆弱，水解時容易斷裂ADP核糖PPP腺嘌呤~~核糖PP腺嘌呤~探究活動二·通過視頻的觀看結(jié)合課本P87圖5-4，

嘗試寫出ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化。三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi酶酶能量PiATP

ADP+Pi+能量ATP水解酶這里的能量用于哪里？ATP合成酶這里的能量從哪里來？三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化A-P~P~P(ATP)A-P~P能量Pi酶酶能量PiATP

ADP+Pi+能量ATP水解酶（去路）這里的能量用于各項生命活動。ATP合成酶呼吸作用光合作用等細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界的共性(ADP)三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化對于正常的細胞來說，ATP和ADP這種相互轉(zhuǎn)化，時刻不停的發(fā)生并處于動態(tài)平衡當中?！舅伎肌緼TP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是否可逆？反應(yīng)式ATP

ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP場所活細胞所有部位細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體反應(yīng)類型

反應(yīng)

反應(yīng)能量來源特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能

能量去向用于各項生命活動特點時刻不停地發(fā)生，并且處于

之中水解合成有機物中的化學(xué)能、光能動態(tài)平衡酶1酶2注:ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程應(yīng)判斷為不是可逆的，從兩者相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式來看“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的”因為(1)所需的酶種類不同；(2)能量的來源和去向不同。(3)反應(yīng)發(fā)生的場所不同；儲存于特殊化學(xué)鍵中用于大腦思考（電能）用于主動運輸（滲透能）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）用于肌肉收縮（機械能）思考：ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢？四、ATP的利用四、ATP的利用實例：ATP為主動運輸供能四、ATP的利用實例：ATP為主動運輸供能ATP末端磷酸基團脫離，攜能量轉(zhuǎn)移載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)改變；物質(zhì)實現(xiàn)逆濃度跨膜運輸

物質(zhì)與載體蛋白相應(yīng)位點結(jié)合,載體蛋白的酶活性激活載體蛋白磷酸化

思考：為什么稱ATP為“貨幣”呢？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是細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”葡萄糖、脂肪等

吸能反應(yīng)：(伴隨ATP水解）由ATP水解提供能量。

放能反應(yīng)：（伴隨ATP合成）釋放的能量貯存在ATP中。四、ATP的利用四、ATP的利用能量通過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比喻成細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。有機物中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能耗能的生命活動能量通過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比喻成細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。生物體能源物質(zhì)生物體主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)儲能物質(zhì)主要儲能物質(zhì)直接來源能量物質(zhì)最終能源來源ATP糖類脂肪、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪太陽能糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)課堂小結(jié)一、概念檢測1.能準確表示ATP中三個磷酸基團之間，以及磷酸基團和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡式是（

）A．A—P—P~P

B．A—P~P~PC．A~P~P—P

D．A~P~P~P2.下列圖示能正確表示ATP的是（

）A．

B．C.

D．練習(xí)與應(yīng)用BA3.

4.練習(xí)與應(yīng)用BD下列關(guān)于ATP分子的敘述，正確的是()A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸基團B.ATP分子中含有C、H、O