5.2細胞的能量“貨幣”ATP課件【知識精講精研】高一上學期生物人教版必修1

復習回顧1.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為________。2.酶是______________________________________，酶的化學本質(zhì)是____________，其基本組成單位是____________________，其主要元素組成是________________；酶在_____________都可以起作用。3.酶有如下的特性：________、________和酶的作用條件________。4.________________________，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶_____________。0℃左右時，酶的活性________，但酶的______________穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。因此，酶制劑適于在________下保存。(P84)活化能活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物蛋白質(zhì)或RNA氨基酸或核糖核苷酸C、H、O、N或C、H、O、N、P細胞內(nèi)外高效性

專一性

較溫和過酸、過堿或溫度過高永久失活很低空間結(jié)構(gòu)低溫第5章細胞的能量供應與應用第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP行業(yè)PPT模板http:///hangye/本節(jié)聚焦1.通過對ATP化學組成和結(jié)構(gòu)特點的分析，理解ATP的結(jié)構(gòu)與其功能相適應；2.通過對ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化進行模型構(gòu)建，概述ATP形成所需能量的主要來源及意義；3.通過對生活實例的討論分析，解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP問題探討P86“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽?？椗?。”讓我們重溫唐代詩人杜牧這情景交融的詩句，想象夜空中與星媲美的點點流螢，思考有關(guān)的生物學問題。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？提示：螢火蟲發(fā)光的生物學意義主要是相互傳遞信號，以便繁衍后代。提示：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)。提示：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。飛舞的小燈籠——螢火蟲螢火蟲發(fā)光需要細胞提供能量；細胞內(nèi)物質(zhì)的主動運輸需要能量；物質(zhì)的合成需要能量；肌纖維的收縮也需要能量，這些能量從哪里來呢？細胞中的糖類、脂肪等有機物都儲存著化學能，但是直接給細胞生命活動提供能量的卻是另外一種有機物——ATP。今天我們將學習細胞的能量“貨幣”ATP一、ATP是一種高能磷酸化合物第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點細胞的能量“貨幣”ATPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團磷酸基團特殊的化學鍵C、H、O、N、P

元素組成磷脂、DNA、RNA腺嘌呤、核糖、磷酸

化學組成腺苷(用A表示)A—P~P~P

結(jié)構(gòu)簡式3個(用T表示)ATP：腺苷三磷酸

中文名稱A：腺苷；T：3個；P：磷酸基團—：1個普通的化學鍵；~：2個特殊的化學鍵“~”老教材稱“高能磷酸鍵”，現(xiàn)已不提，模擬題可能繼續(xù)使用。第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點細胞的能量“貨幣”ATP腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團腺苷磷酸基團三個磷酸基團腺苷三磷酸（ATP）第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點細胞的能量“貨幣”ATP腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團腺苷磷酸基團

2個磷酸基團腺苷二磷酸（ADP）第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點細胞的能量“貨幣”ATP腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團腺苷磷酸基團

1個磷酸基團腺苷一磷酸（AMP）提示：RNA基本單位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點細胞的能量“貨幣”ATPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－原因：兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等。磷酸分子OPO－OO－CHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～O－ADP酶結(jié)果：末端的磷酸基團有一種脫離下來與其他分子結(jié)合的趨勢。具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。ATP提示：脫離下來的磷酸基團挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點細胞的能量“貨幣”ATPA－P～P～P放能特點：“～”特殊的化學鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團脫離下來，挾能量與其他分子結(jié)合。該過程是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ。ATP是一種高能磷酸化合物。拓展：【高能磷酸化合物】是指水解1mol該物質(zhì)能釋放20.92kJ以上能量的磷酸化合物。除了ATP，還有ADP、磷酸肌酸等ATP、DNA、RNA中“A”含義的比較ATP中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)；DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸；RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸；核苷酸中的A為腺嘌呤。可見，它們的共同點是都含有腺嘌呤。課堂練習1.下列關(guān)于ATP的敘述中，錯誤的是()A.ATP分子中含有三個特殊化學鍵B.正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化C.ATP分子水解掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質(zhì)A課堂練習2.在下列幾種化合物的化學組成中，“○”中所對應的含義最接近的是()A．①和② B．①和③C．③和④ D．⑤和⑥D(zhuǎn)二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細胞的能量“貨幣”ATPPPP～～PP～Pi能量水解合成Pi能量轉(zhuǎn)化實質(zhì)：ATP中能量的儲存與釋放主要通過末端磷酸基團的結(jié)合和脫離來實現(xiàn)。第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細胞的能量“貨幣”ATP含量很少；但轉(zhuǎn)化迅速，細胞內(nèi)ATP含量總處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，從而保證了能量的持續(xù)供應。該機制是生物界的共性。

細胞內(nèi)ATP含量與轉(zhuǎn)化特點說明：成年人細胞內(nèi)ADP和ATP的總量僅為2～10mg，而一個正常成年人在靜止狀態(tài)下24h，有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的?第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細胞的能量“貨幣”ATP(1)釋放能量：(2)儲存能量：

相互轉(zhuǎn)化的反應式第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細胞的能量“貨幣”ATP①人、動物、真菌、大多數(shù)細菌：來自細胞進行呼吸作用時有機物分解所釋放的能量。②綠色植物：除來自呼吸作用所釋放的能量，還可以來自光能。

)合成ATP所需能量的來源第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細胞的能量“貨幣”ATPATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制，在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。

ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化意義第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細胞的能量“貨幣”ATP【討論】ATP可以分解得到ADP，同樣ADP也可以合成ATP，那么，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變是化學上的可逆反應嗎？為什么？提示：①ATP轉(zhuǎn)化為ADP的反應為水解反應，而ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應為合成反應。根據(jù)酶的專一性特點，二者所需酶的種類不同。②從能量的來源看，ATP水解釋放能量，ATP合成儲存能量。③反應進行的也各不相同，產(chǎn)生ATP的部位主要是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體，ATP分解的場所較廣泛。ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化課堂練習3.如圖表示ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化圖，下列分析錯誤的是()A.A為ATP，B為ADP B.能量1和能量2來源不同C.酶1和酶2是同一種酶 D.C1和C2是同一種物質(zhì)C三、ATP的利用第2節(jié)ATP的利用細胞的能量“貨幣”ATP細胞中絕大多數(shù)消耗能量的生命活動是由ATP直接供能。

ATP的生理功能第2節(jié)ATP為主動運輸供能的過程細胞的能量“貨幣”ATP參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白，也是一種能催化ATP水解的酶。

Ca2+與載體蛋白結(jié)合在載體蛋白這種酶的作用下，ATP末端的磷酸基團脫離，挾能量與載體蛋白結(jié)合。

載體蛋白的磷酸化載體蛋白的磷酸化導致其空間結(jié)構(gòu)改變，使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外，釋放Ca2+。

載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變第2節(jié)吸能反應和放能反應細胞的能量“貨幣”ATPPPP～～PP～Pi能量Pi能量水解合成【含義】細胞內(nèi)需要吸收能量的化學反應。【舉例】蛋白質(zhì)的合成吸能反應放能反應【含義】細胞內(nèi)釋放能量的化學反應?！九e例】葡萄糖的氧化分解第2節(jié)吸能反應和放能反應細胞的能量“貨幣”ATP【討論】為什么說ATP是細胞的能量“通貨”?為什么還說細胞的主要能源物質(zhì)是糖類？它們有何內(nèi)在聯(lián)系？提示：能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通；糖類是主要的能源物質(zhì)，但糖類氧化分解時所釋放的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中，方可被用于各種吸能反應。事實上，細胞中ATP形成時所需能量正是源于多種生化反應所釋放的能量。第2節(jié)拓展——螢火蟲發(fā)光的原因細胞的能量“貨幣”ATP發(fā)光細胞熒光素熒光素酶ATP激活發(fā)生氧化反應氧化熒光素發(fā)出熒光螢火蟲O2特別提醒(1)ATP在體內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，使細胞內(nèi)ATP含量保持相對穩(wěn)定。(2)ATP并非細胞生命活動唯一的直接供能物質(zhì)，只是絕大多數(shù)生命活動的直接能源物質(zhì)，除此之外，還存在其他的直接供能物質(zhì)。(3)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱ATP的水解反應，這一過程需要酶的催化，同時也需要消耗水。(4)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化理解為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的〞或解釋為“物質(zhì)是可以循環(huán)利用的，能量是不能循環(huán)的〞課堂練習4.下列關(guān)于ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的敘述，正確的是()A.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是一種可逆反應B.細胞可以利用熱能將ADP轉(zhuǎn)化為ATPC.ATP轉(zhuǎn)化成ADP時，所有的特殊化學鍵都斷裂D.動植物、細菌和真菌的細胞內(nèi)都是以ATP作為能量“通貨”的，說明了生物界具有統(tǒng)一性D知識總結(jié)第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP練習與應用P891.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~P2.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)定一、概念檢測BDB4.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一、概念檢測C1.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?！咎崾尽课芊磻缙咸烟呛凸呛铣烧崽堑姆磻枰哪芰?，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。二、拓展應用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?！咎崾尽吭趦Υ婺芰糠矫妫珹TP同葡萄糖相比具