5.2細胞的能量“貨幣”atp-高一生物教學精美課件（人教版2019必修1）

第2節(jié)

細胞的能量“貨幣”ATP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。

秋

夕唐·杜牧1．螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么？2．螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3．在螢火蟲發(fā)光的過程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？主要是相互傳遞信號，以便繁衍后代。螢火蟲腹部后端細胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。有，螢火蟲腹部細胞內(nèi)一些有機物中儲存的化學能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時，螢火蟲才能發(fā)光。賣菜買咖啡貨幣有機物中的化學能ATP中的化學能耗能的生命過程細胞中流通的能量“貨幣”12ATP是一種高能磷酸化合物3ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化ATP的利用1ATP是一種高能磷酸化合物核糖磷酸基團腺嘌呤腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）結(jié)構(gòu)簡式：ATP的結(jié)構(gòu)腺苷磷酸基團特殊的磷酸鍵普通的磷酸鍵A—P～P～P＋H2O酶H＋OH＋30.54kJ/molATP水ADP磷酸能量高能磷酸化合物1ATP是一種高能磷酸化合物1ATP是一種高能磷酸化合物小結(jié)：ATP分子結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O、N、P化學組成：1分子腺苷和3分子磷酸基團結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P

結(jié)構(gòu)示意圖：腺苷高RNA(AMP)ADPATP(一個_____、兩個___________、三個__________)腺苷高能磷酸鍵磷酸基團1ATP是一種高能磷酸化合物

據(jù)圖分析ATP的結(jié)構(gòu)和特點：(1)圖示a處應為“—H”還是“—OH”？(2)圖示b、c、d所示化學鍵是否相同？最易斷裂和重建的是哪一個？(3)圖示框e的名稱是什么？它與DNA、RNA有何關(guān)系？圖示框e為腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的基本單位之一。不同da處應為“—OH”，因為該五碳糖為核糖。2ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化【資料1】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?！举Y料2】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?！举Y料3】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。ATP消耗量多但ATP含量很少ATP合成和水解都非常迅速ATP在水解的同時還在源源不斷的的合成，ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化。2ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化ATPADP能量能量水解合成ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化示意圖2ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化能量從哪里來呢？【資料4】①醫(yī)生通常給術(shù)后不能進食的病人注射葡萄糖生理鹽水進行補充能量；②人們的主食米飯，面食的主要成分是淀粉；③植物在光照條件下，葉綠體能合成ATP，也能制造糖類，植物在無光情況下，葉綠體不能合成ATP，也不能制造糖類。ATP中的化學能光合作用呼吸作用糖類等有機物中的化學能光能能量2ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化ATPADP能量水解合成ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化示意圖光合作用呼吸作用能量3ATP的利用哪些生命活動需要消耗ATP？實例1：ATP水解釋放能量的去向以肌肉收縮為例如大腦思考、電鰩發(fā)電和物質(zhì)的主動運輸都需要消耗ATP?；瘜W能機械能3ATP的利用實例2：ATP水解產(chǎn)生的物質(zhì)去向以主動運輸為例3ATP的利用實例2：ATP水解產(chǎn)生的物質(zhì)去向以主動運輸為例1．參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應位點結(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分子的末端磷酸基團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。3ATP的利用ATP水解釋放的能量與物質(zhì)用于各項生命活動光能電能機械能滲透能化學能生物發(fā)光主動運輸、胞吞胞吐蛋白質(zhì)合成肌肉收縮電鰩發(fā)電、大腦思考從能量的來源和去向，可知ATP的合成和分解過程不盡相同，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)可逆，能量不可逆，是兩個截然不同的生理過程。3ATP的利用細胞內(nèi)不斷消耗ATP來為各種生命活動提供能量，同時也會不斷合成ATP以維持ATP含量相對穩(wěn)定。放能反應：吸能反應：與ATP的水解的反應相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，用來為吸能反應直接供能。ATP是細胞內(nèi)吸能反應和放能反應間能量流通的物質(zhì)載體，是細胞的能量“貨幣”3ATP的利用熒光素能量激活的熒光素熒光素酶+氧氣氧化熒光素發(fā)出熒光如果將螢火蟲發(fā)光基因轉(zhuǎn)入道路兩旁的樹中，那么……螢火蟲發(fā)光原理一、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~PB．A—P~P~PC．A~P~P—PD．A~P~P~PB2．下列物質(zhì)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D

3．ATP是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)，下面關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是（

）A．細胞質(zhì)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B4．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(zhì)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(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率C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(zhuǎn)化有什么關(guān)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,是吸能反應,這一反應所需要的能量是由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,是放能反應。這一反應所釋放的能量除以熱能形式散失外,還用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應,儲存在ATP中。2．同樣是能源物質(zhì)，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(zhuǎn)化為ADP時釋放的化學能?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)定的化學能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活躍的化學能,才能被細胞利用。3．在植物、動物、細菌和真菌的細胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，這是否也說明生物界的統(tǒng)一性？這對你理解生物的進化有什么啟示？植物、動物、細菌和真菌等生物的細胞內(nèi)都具有能量“幣”ATP,這可以從一個側(cè)?面說明生物界具有統(tǒng)一性,也反映種類繁多的生物有著共同起源。項目ATP的