【同步備課】高一生物必修1優(yōu)質(zhì)課件：5.2 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP-人教版

人教版/必修1分子與細(xì)胞/第5章/第2節(jié)ATP---細(xì)胞的能量“通貨”1.通過實(shí)驗(yàn)情境分析，解釋ATP作為能量“通貨”的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。2.通過數(shù)據(jù)情境分析，說明ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的機(jī)制。3.逐漸形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入奧運(yùn)回放情境導(dǎo)入東京奧運(yùn)會(huì)100米短跑半決賽，蘇炳添以9秒83個(gè)人歷史最佳成績(jī)晉級(jí)決賽！他創(chuàng)造了亞洲歷史新紀(jì)錄，也成為首位闖入奧運(yùn)會(huì)男子百米決賽的中國(guó)運(yùn)動(dòng)員！運(yùn)動(dòng)員奔跑過程中要消耗大量能量，那么細(xì)胞生命活動(dòng)需要的能量是由什么物質(zhì)直接提供的呢？尋找證據(jù)情境：在淀粉、糖原、脂肪、葡萄糖、蛋白質(zhì)五種有機(jī)物中。能夠被細(xì)胞直接吸收利用的是什么？這種物質(zhì)能直接為細(xì)胞提供能量嗎？根據(jù)下表所示實(shí)驗(yàn)方案，分析青蛙腓腸肌在不同能源物質(zhì)處理下的收縮情況。實(shí)驗(yàn)分組A組B組實(shí)驗(yàn)材料新鮮的青蛙腓腸肌A新鮮的青蛙腓腸肌B步驟1施加適宜強(qiáng)度電刺激，直到_______________________為止步驟2

滴加適量葡糖糖溶液

滴加適量ATP溶液步驟3

對(duì)兩組的腓腸肌分別施加適宜電刺激實(shí)驗(yàn)結(jié)果不收縮收縮分析自變量、因變量、結(jié)論？不收縮模型認(rèn)知一.ATP的結(jié)構(gòu)小結(jié)A–P～P～PA：腺苷P：磷酸基團(tuán)～：特殊的化學(xué)鍵2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：=腺嘌呤+核糖（3個(gè)）（2個(gè)）—：磷酸鍵（1個(gè)）1.中文名稱：三磷酸腺苷問題探究資料：α、β和γ表示ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A-Pα~Pβ~P

γ)，現(xiàn)有甲乙兩組ATP溶液，甲組用32P標(biāo)記ATP的β位的磷酸基團(tuán)，乙組用32P標(biāo)記γ位的磷酸基團(tuán)，然后分別加入等量的ATP水解酶，短時(shí)間后迅速分離溶液中游離的磷酸基團(tuán)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有乙組中游離的磷酸基團(tuán)帶有放射性。思考:ATP中哪一個(gè)磷酸基團(tuán)容易脫離?ATP水解的產(chǎn)物有哪些?提示：遠(yuǎn)離A的第二個(gè)磷酸基團(tuán)，水解后的產(chǎn)物有ADP，PiA-P~P~P水解酶A-P~P+Pi+ADP能量

ATP不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成1、ATP作為高能磷酸化合物，在供能時(shí)，如何釋放能量？2、ATP供能過程中，可形成哪些產(chǎn)物？為各項(xiàng)生命活動(dòng)直接提供能量3、ATP的生理功能：二.ATP的功能小結(jié)冷知識(shí)材料1：

假如你的體重是70kg，臂長(zhǎng)是0.25m，用體重乘以臂長(zhǎng)再乘以g（10N/kg），就是消耗的熱量。將數(shù)字換算進(jìn)去就是70×0.25×10=175J，也就是說，如果你的體重70公斤，臂長(zhǎng)0.25m，做一次標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐所消耗的熱量大約是175焦耳。

如果每天做4組俯臥撐，每組做12次的話，按照上面的這個(gè)體型大約能消耗8400焦耳的熱量，約2007.6卡路里。一般認(rèn)為，每消耗7700大卡熱量就能減掉一公斤脂肪，即：每做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)俯臥撐約消耗5g脂肪。

問題探究材料1：經(jīng)測(cè)定，一個(gè)成年人每天大約需要消耗45kgATP，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，ATP的消耗量甚至達(dá)到0.5kg/min，但每一時(shí)刻儲(chǔ)存在體內(nèi)的ATP總量不到1g。材料2：氰化鉀是阻止ATP合成的毒藥，小鼠中毒后在3~6分鐘就會(huì)死亡。思考：以上材料說明什么？提示：體內(nèi)儲(chǔ)存的ATP很少，要想維持生命活動(dòng)，就必須不停的合成ATP尋找證據(jù)材料3：將32P標(biāo)記的磷酸鹽加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，并在短時(shí)間內(nèi)快速分離出細(xì)胞的ATP，結(jié)果ATP的濃度變化不大，但部分ATP的末端磷酸基團(tuán)已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。材料3中為什么只有末端的磷酸基團(tuán)帶有放射性標(biāo)記？生物體如何解決ATP儲(chǔ)存量很少但需求量很大的矛盾？提示：末端的磷酸基團(tuán)帶上了標(biāo)記，說明有新合成的ATP，但ATP的濃度變化不大，說明ATP還在分解，合成和分解速率動(dòng)態(tài)平衡。要解決需求量大但體內(nèi)存量少的矛盾，二者就要快速的轉(zhuǎn)化。ATPADP+Pi

+能量

合成酶水解酶有機(jī)物中的化

學(xué)能和光能（可來自放能反應(yīng)）特殊化學(xué)鍵內(nèi)的化學(xué)能ATPADPPi能量（可用于吸能反應(yīng)）能量Pi合成酶水解酶ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程是可逆反應(yīng)嗎？三.ATP與ADP轉(zhuǎn)化小結(jié)思維拓展：討論：ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？提示：1、從反應(yīng)條件看：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。酶具有專一性，因此反應(yīng)條件不同。2、從能量來源看：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能，用于生命活動(dòng)；合成ATP的能量來自生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能和太陽(yáng)光能。因此能量來源不同。（能量不可逆，而物質(zhì)可逆）3、從合成與分解場(chǎng)所看：ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；ATP分解的場(chǎng)所相對(duì)較多。因此合成與分解的場(chǎng)所不同。不是可逆反應(yīng)四、ATP的形成途徑（ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源）動(dòng)物、人、等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

合成酶糖類、脂肪等有機(jī)物氧化分解用于主動(dòng)運(yùn)輸（滲透能）ATP用于各種運(yùn)動(dòng)，如肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）用于生物放電（電能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）用于生物發(fā)光（光能）用于大腦思考（電能）ATP水解后釋放能量的去向螢火蟲發(fā)光原理聯(lián)系實(shí)際質(zhì)疑：ATP只能作為能源物質(zhì)?資料:20世紀(jì)50年代，研究者發(fā)現(xiàn)ATP在神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞中可以作為一種興奮性的神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用，并且在內(nèi)臟中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)等多個(gè)部位的細(xì)胞質(zhì)膜上發(fā)現(xiàn)了ATP受體，可見ATP還是一種能在細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子。質(zhì)疑：有其他的直接能源物質(zhì)嗎?

資料:如果將ATP中堿基A替換為G、U、C，分別為鳥苷三磷酸，尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起組成NTP家族，其脫去核糖第二位C上的O原子組成dNTP家族，均為高能化合物。蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、ATP關(guān)系本課小結(jié)

課下思考課堂練習(xí)1.據(jù)圖判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．甲→ATP的過程所需的酶與酶1不同B．乙中不含特殊的磷酸鍵，是RNA基本組成單位之一C．丙物質(zhì)為腺苷，丁可用于某些脂質(zhì)的合成D．ATP為生命活動(dòng)提供能量需要經(jīng)過圖示的整個(gè)過程D2.ATP