生物人教版（2023）必修1 5.2細胞的能量“貨幣”ATP（共23張ppt）

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第5章細胞的能量供應和利用

第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP

問題探討

讓我們重溫唐代詩人杜牧這情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關的生物學問題。

秋夕

杜牧

銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星。

P86

1.螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么？

2.螢火蟲體內有特殊的發(fā)光物質嗎？

3.在螢火蟲發(fā)光的過程中有能量轉化嗎？

討論

相互傳遞信號，以便繁衍后代。

螢火蟲腹部后端細胞內的熒光素。

螢火蟲腹部細胞內一些有機物中儲存的化學能，只有在轉變成光能時，螢火蟲才能發(fā)光。

細胞生命活動的主要能源物質：

糖類中的葡萄糖

ATP是驅動細胞生命活動的直接能源

ATP的作用？

生命活動

多個化學反應

如何提供給各項生命活動？

P86

ATP是一種高能磷酸化合物

腺嘌呤

核糖

腺苷

3個磷酸基團

ATP結構式

ATP全稱：

結構簡式：

腺苷三磷酸

adenosinetriphosphate

A—P～P～P

腺苷

磷酸基團

特殊化學鍵

什么是ATP？本質、特點

腺嘌呤核糖核苷酸AMP

ATP的特點：

末端P具有較高轉移勢能

特殊化學鍵不穩(wěn)定

腺苷二磷酸酸ADP

1molATP

能量

水解

30.54kJ

-

-

-

排斥

排斥

不穩(wěn)定

離開ATP與其他分子結合的趨勢

酶

總結歸納

ATP

作用：

驅動細胞生命活動的直接能源物質

名稱：

腺苷三磷酸

結構簡式：

A—P～P～P

特點：

化學性質不穩(wěn)定

末端P具有較高轉移勢能

特殊化學鍵不穩(wěn)定

其中，A代表，P代表，

～代表

腺苷

磷酸基團

一種特殊的化學鍵

高能磷酸化合物

1molATP水解釋放能量

30.54kJ

及時練習

1.在細胞培養(yǎng)液中加入32P標記的磷酸分子，短時間內分離出細胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標記，該現(xiàn)象不能夠說明（）

A.此過程中既有ATP合成又有ATP分解

B.被32P標記的ATP是重新合成的

C.ATP是細胞內的直接能源物質

D.ATP中遠離腺苷的磷酸基團易脫離

1.GTP、CTP和UTP是細胞中的高能磷酸化合物，其結構與ATP相似。下列相關敘述錯誤的是（）

A.GTP可為生命活動直接提供能量

B.1分子CTP中含有3個磷酸鍵

C.GTP中“G”由鳥嘌呤和脫氧核糖構成

D.UTP徹底水解的產物有尿嘧啶、磷酸和核糖

小本P301.（左上角）1.（右下角）

C

C

ATP與ADP可以相互轉化

P

P

P

ATP的作用機理？

P

P

水解

合成

Pi

能量

Pi

能量

ATP與ADP的轉化特點：

1.時刻不停發(fā)生，處于動態(tài)平衡

生命活動

熱能

2.所有生物的能量供應機制一樣

體現(xiàn)生物界的統(tǒng)一性

ATP→ADP+Pi+能量

酶1

ADP+Pi+能量→ATP

酶2

ATP產生的能量能用于ATP的合成嗎？

不能

放能反應

吸能反應

從哪里來？

P87

總結歸納

ATP與ADP相互轉換

ATPADP+Pi+能量

酶1

酶2

反應式：

特點：

時刻不停發(fā)生，處于動態(tài)平衡

所有生物的能量供應機制一樣，體現(xiàn)生物界的統(tǒng)一性

ATP合成的能量來源：

呼吸作用

光合作用

所有生物

綠色植物

及時練習

5.能正確表示運動員參加比賽時其肌細胞中ATP的含量變化的一項是（縱軸表示細胞中的ATP含量，橫軸表示時間）（）

A.B.C.D.

B

4.在下列四種化合物的化學組成中，“○”中所對應的含義最接近的是（）

A．①②B．①③C．③④D．⑤⑥

D

小本P314.P305.

ATP的利用

P88

ATP為主動運輸供能：

體Ca2+的運輸

Ca2+載體蛋白

ATP水解酶

被Ca2+激活

ATP為主動運輸供能過程：

載體蛋白磷酸化

空間結構發(fā)生改變

吸能反應

放能反應

ATPADP+Pi+能量

酶1

ADP+Pi+能量→ATP

酶2

放能反應

吸能反應

蛋白質合成

合成反應

分解反應

葡萄糖氧化分解

ATP是細胞的能量“貨幣”

ATP對細胞生命活動的意義：

P89

問題探討

讓我們重溫唐代詩人杜牧這情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關的生物學問題。

P86

2.螢火蟲體內有特殊的發(fā)光物質嗎？

3.在螢火蟲發(fā)光的過程中有能量轉化嗎？

討論

轉基因技術

P89

總結歸納

ATP的利用

吸能反應

放能反應

ATP水解

ATP合成

聯(lián)系

聯(lián)系

能量通過在吸能反應和放能反應之間流通

ATP分子

ATP是細胞的能量“貨幣”

及時練習

4.細胞內有些化學反應是需要吸收能量的，有些是釋放能量的，這些過程一般與ATP的分解和合成相聯(lián)系，請判斷下列說法正確的是（）

A.植物體內的細胞呼吸伴隨著ATP的合成，是吸能反應

B.由氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程需要消耗ATP,是放能反應

C.放能反應一般伴隨著ADP合成，吸能反應一般伴隨著ATP的合成

D.能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通

3.下列有關ATP和ADP轉化的敘述，錯誤的是（）

①ATP→ADP+Pi+能量

②ADP+Pi+能量→ATP

A.①②反應過程分別與細胞的吸能反應和放能反應相聯(lián)系

B.所有生物體內的②過程所需要的能量都來自呼吸作用

C.①和②在活細胞中永無休止地循環(huán)進行保證了生命活動的順利進行

D.①反應中的“能量”一般不能用于推動②反應的進行

B

D

小本P303.4.

總結歸納

ATP

作用：

驅動細胞生命活動的直接能源物質

名稱：

腺苷三磷酸

結構簡式：

A—P～P～P

特點：

化學性質不穩(wěn)定

末端P具有較高轉移勢能

特殊化學鍵不穩(wěn)定

ATP與ADP相互轉換

ATPADP+Pi+能量

酶1

酶2

反應式：

特點：

時刻不停發(fā)生，處于動態(tài)平衡

所有生物的能量供應機制一樣，體現(xiàn)生物界的統(tǒng)一性

ATP合成的能量來源：

呼吸作用

光合作用

ATP的利用

吸能反應&ATP水解

放能反應&ATP合成

練習與應用

P89

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系的結構簡式是（）

A.A-P-P~PB.A-P~P~P

C.A~P~P-PD.A~P~P~P

2.下列物質中，能夠直接給細胞生命活動提供能量的是（）

A.脂肪酸B.氨基酸

C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸

一、概念檢測

B

D

3.ATP是細胞生命活動的直接能源物質，下面關于ATP的敘述，錯誤的是（）

A.細胞質和細胞核中都有ATP的分布

B.ATP合成所需的能量由磷酸提供

C.ATP可以水解為ADP和磷酸

D.正常細胞中ATP與ADP的比值相對穩(wěn)定

4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運輸物質時離不開ATP的水解。下列敘述正確的是（）

A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散

B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順濃度梯度進行的

C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率

D.加入蛋白質變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率

練習與應用

P89

一、概念檢測

B

C

P89二、拓展應用

1.就細胞中的吸能反應和放能反應各舉出一個實例，并說明這些實例分別與ATP和ADP的相互轉化有什么關系。

吸能反應，如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應需要消耗能量，能量是由ATP水解為ADP時釋放能量來提供的。

放能反應，如丙酮酸的氧化分解能夠釋放能量，這一反應所釋放的能量除以熱能形式散失外，還用于ADP轉化為ATP的反應，儲存在ATP中。

P89二、拓展應用

2.同樣是能源物質，ATP與葡萄糖具有不同的特點。請你概括出ATP具有哪些特點。

在儲存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下兩個特點：一是ATP分子中含有的化學能比較少，一分子ATP轉化為ADP時釋放的化學能大約只是一分子葡萄糖的1/94；

二是ATP分子中所含的是活躍的化學能，而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學