細(xì)胞的能量“貨幣”ATP高一上生物人教版必修1

12ATP是一種高能磷酸化合物3ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化ATP的利用第2節(jié)

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP實(shí)驗(yàn)·探究

瑩火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)是葡萄糖還是ATP？實(shí)驗(yàn)材料：將離體熒光蟲(chóng)發(fā)光器研磨成粉末，然后制成熒光素試劑實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水、葡萄糖溶液、ATP注射液等實(shí)驗(yàn)工具：燒杯、量筒、試管、玻璃棒等請(qǐng)同學(xué)們分組討論完成實(shí)驗(yàn)探究？(用簡(jiǎn)筆畫(huà)圖示并配文字說(shuō)明)實(shí)驗(yàn)·探究AB蒸餾水2mlATP注射液2ml從A、B、C試管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中你得出的結(jié)論是?ATP能為螢火蟲(chóng)的發(fā)光直接提供能量，而葡萄糖不能C葡萄糖溶液2mlABC實(shí)驗(yàn)結(jié)果加入等量的熒光素試劑一、ATP是一種高能磷酸化合物自主閱讀P86頁(yè)第三自然段，討論完成以下問(wèn)題（理解后記憶）1、中文名稱(chēng)2、元素組成3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如何書(shū)寫(xiě)？4、簡(jiǎn)式中A、P、—、～分別代表什么？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？6、ATP中的能量?jī)?chǔ)存在哪兒？7、為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？1ATP的結(jié)構(gòu)~~組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A－P～P～P腺苷(A)腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵易水解，釋放出能量，也可以接受能量而重新形成只有兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵RNA基本單位之一

(腺嘌呤核糖核苷酸)

中文名稱(chēng)腺苷三磷酸-OH+HOHATP中帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)之間相互排斥使得特殊化學(xué)鍵不穩(wěn)定，而具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能磷酸基團(tuán)攜帶著轉(zhuǎn)移的“勢(shì)能”與其他分子結(jié)合ADP中相互排斥的磷酸基團(tuán)減少，勢(shì)能降低酶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。2ATP的供能機(jī)理各種A的辨析①____________________②______________③_______________④__________________⑤________________⑥_____________________腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸下面各個(gè)圓圈中代表的含義相同的有哪些？①=③=⑤，代表腺嘌呤核糖核苷酸④=②，代表腺苷A二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化【資料1】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。【資料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(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。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(shí)還在源源不斷的的合成，ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化。

反應(yīng)式：ATPADP＋Pi＋能量酶1酶2①時(shí)刻不停的發(fā)生且處于動(dòng)態(tài)平衡之中ATP、ADP在細(xì)胞內(nèi)含量少，但是轉(zhuǎn)化迅速。從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞大量能量的需求。②ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性ATP合成ATP水解反應(yīng)式所需酶

ATP合酶ATP水解酶能量來(lái)源光合作用的光能、呼吸作用將有機(jī)物分解釋放的能量特殊化學(xué)鍵中的轉(zhuǎn)移勢(shì)能能量去路形成特殊的化學(xué)鍵一些生命活動(dòng)反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體；生物體內(nèi)需能部位，如細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞核等。ATPADP＋Pi＋能量酶ADP＋Pi＋能量

ATP

酶ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中反應(yīng)類(lèi)型、反應(yīng)條件、場(chǎng)所、能量的來(lái)源去路不同，因此，不是可逆反應(yīng)。物質(zhì)可逆，能量不可逆。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的橋梁①細(xì)胞中的放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系。放能反應(yīng)吸能反應(yīng)②細(xì)胞中的吸能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系。③能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)放能反應(yīng)之間流通。細(xì)胞呼吸(有機(jī)物氧化分解)、光合作用的光反應(yīng)有機(jī)物合成、主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞胞吐、蛋白質(zhì)磷酸化、肌肉收縮等三、ATP的利用主動(dòng)運(yùn)輸肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）螢火蟲(chóng)發(fā)光（光能）葡萄糖+果糖蔗糖酶（化學(xué)能）電鰩放電（電能）A-P～P～P酶能量A-P～P+Pi+ATP水解：維持體溫、肌細(xì)胞收縮、大腦思考......①參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。①②③②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白磷酸化。③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外側(cè)。糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用。ＡＴＰ儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用。能量≈≈流通理解：ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”（直接能源）生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)(1)能源物質(zhì)：糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP。(2)主要能源物質(zhì)：糖類(lèi)。(3)儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪、淀粉(植物細(xì)胞)、糖原(動(dòng)物細(xì)胞)。(4)主要儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪。(5)直接能源物質(zhì)：ATP。(6)最終能量來(lái)源：太陽(yáng)能。1.ATP是一種高能磷酸化合物2.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)換ATPADP+Pi+能量ATP合成酶ATP水解酶3.ATP的利用細(xì)胞的能量“貨幣”課堂小結(jié)~~鳥(niǎo)嘌呤(GTP)尿嘧啶(UTP)胞嘧啶(CTP)替換ATP不是唯一的直接能源物質(zhì)，除ATP外，還有UTP、GTP和CTP。UTP是由一個(gè)尿嘧啶、一個(gè)核糖、三個(gè)磷酸連接而成的；GTP是由一個(gè)鳥(niǎo)嘌呤、一個(gè)核糖、三個(gè)磷酸連接而成的；CTP是由一個(gè)胞嘧啶、一個(gè)核糖、三個(gè)磷酸連接而成的。每個(gè)分子去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后都是構(gòu)成RNA的基本單位，它們的關(guān)系如下圖所示：這四種物質(zhì)中，ATP是生