細(xì)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(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細(xì)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(hào)，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(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì):生物體內(nèi)儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)：探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：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(guò)15分鐘熒光消失，然后進(jìn)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(wú)熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)是ATPATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：糖、脂肪生命活動(dòng)直接利用ATP細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著化學(xué)能，但是直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的卻是另一種有機(jī)物——ATP。（教材86頁(yè)，第一段）一、ATP的功能有機(jī)物中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能耗能的生命過(guò)程細(xì)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(wèn)題1：ATP的中文名稱?問(wèn)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(wèn)題3：ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如何

書寫？A－P～P～P問(wèn)題4：簡(jiǎn)式中A、P、—、～分別代表什么？A－P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基團(tuán)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(tuán)，嘗試構(gòu)建ATP的模型。

探究活動(dòng)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(wèn)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(guò)的A有什么區(qū)別？腺嘌呤核糖核苷酸化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式“A”含義共同點(diǎn)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(diǎn)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(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)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(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)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(guò)程就是釋放能量的過(guò)程，1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54KJ。所以說(shuō)ATP是一種高能磷酸化合物（水解時(shí)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(gè)成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運(yùn)動(dòng)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(gè)細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬(wàn)個(gè)ATP且同時(shí)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(gè)ATP的勵(lì)志演說(shuō)（視頻）ATP我相當(dāng)脆弱，水解時(shí)容易斷裂ADP核糖PPP腺嘌呤~~核糖PP腺嘌呤~探究活動(dòng)二·通過(guò)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(lái)？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(xiàng)生命活動(dòng)。ATP合成酶呼吸作用光合作用等細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性(ADP)三、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化對(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。【思考】ATP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(chǎng)所活細(xì)胞所有部位細(xì)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(lái)源特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能

能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)特點(diǎn)時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于

之中水解合成有機(jī)物中的化學(xué)能、光能動(dòng)態(tài)平衡酶1酶2注:ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)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(lái)看“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的”因?yàn)?1)所需的酶種類不同；(2)能量的來(lái)源和去向不同。(3)反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所不同；儲(chǔ)存于特殊化學(xué)鍵中用于大腦思考（電能）用于主動(dòng)運(yùn)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(jī)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(dòng)的呢？四、ATP的利用四、ATP的利用實(shí)例：ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能四、ATP的利用實(shí)例：ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能ATP末端磷酸基團(tuán)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(shí)現(xiàn)逆濃度跨膜運(yùn)輸

物質(zhì)與載體蛋白相應(yīng)位點(diǎn)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(xiàng)生命活動(dòng)）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

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(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)流通的能量“貨幣”。有機(jī)物中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能耗能的生命活動(dòng)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(chǔ)能物質(zhì)主要儲(chǔ)能物質(zhì)直接來(lái)源能量物質(zhì)最終能源來(lái)源ATP糖類脂肪、淀粉（植物細(xì)胞）、糖原（動(dòng)物細(xì)胞）脂肪太陽(yáng)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(cè)1.能準(zhǔn)確表示ATP中三個(gè)磷酸基團(tuán)之間，以及磷酸基團(tuán)和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(tuán)B.ATP分子中含有C、H、O