新人教版生物必修1細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(34張)課件

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP1.說(shuō)出ATP的結(jié)構(gòu)。2.闡述ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化。3.舉例說(shuō)明ATP在細(xì)胞代謝中的作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.生命觀念：建立ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源

物質(zhì)的觀點(diǎn)。2.科學(xué)思維：分析ATP的分子結(jié)構(gòu)，了解ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.社會(huì)責(zé)任：結(jié)合教材圖示，舉例說(shuō)明ATP的利用。素養(yǎng)要求一、ATP是一種高能磷酸化合物二、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用內(nèi)容索引網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建課時(shí)對(duì)點(diǎn)練一、ATP是一種高能磷酸化合物1.中文名稱：

。2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P，其中A代表

，P代表

，～代表

。3.特點(diǎn)(1)ATP不穩(wěn)定的原因：ATP中兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都___________________等原因，使得特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有較高的

。(2)ATP的水解過(guò)程就是

的過(guò)程，1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說(shuō)ATP是一種

。教材梳理預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)腺苷三磷酸腺苷磷酸基團(tuán)特殊的化學(xué)鍵帶負(fù)電荷而相互排斥轉(zhuǎn)移勢(shì)能釋放能量高能磷酸化合物4.功能：ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的

物質(zhì)。5.ATP的供能機(jī)理：ATP在

的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的____________挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。直接能源酶末端磷酸基團(tuán)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)(

)(2)ATP由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成(

)(3)ATP是高能磷酸化合物，含3個(gè)特殊化學(xué)鍵，其中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能(

)判斷正誤×××核心探討探討點(diǎn)ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.根據(jù)ATP結(jié)構(gòu)式思考下列問(wèn)題：突破重難強(qiáng)化素養(yǎng)(1)圖中①②③的結(jié)構(gòu)分別是什么？提示腺嘌呤、核糖、磷酸基團(tuán)。(2)腺苷是由圖中哪些結(jié)構(gòu)組成的？提示

①②。(3)ATP分子去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是什么物質(zhì)？提示腺嘌呤核糖核苷酸。(4)若ATP完全水解，會(huì)得到哪些成分？提示腺嘌呤、核糖、磷酸。2.為什么ATP中遠(yuǎn)離A端的特殊化學(xué)鍵不穩(wěn)定？ATP怎樣實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移？提示由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開(kāi)ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。核心歸納1.ATP的分子組成(如圖)(1)元素組成：ATP是由C、H、O、N、P五種元素組成的，這與核酸的元素組成是相同的。(2)AMP是RNA的基本組成單位之一。(3)ATP的結(jié)構(gòu)組成可以用“1、2、3”來(lái)總結(jié)，“1”表示1個(gè)腺苷，“2”表示兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵，“3”表示3個(gè)磷酸基團(tuán)。2.生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)(1)能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP。(2)主要能源物質(zhì)：糖類。(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。典題應(yīng)用1.下列圖示能正確表示ATP的是及時(shí)反饋知識(shí)落實(shí)A.B.C.D.√解析ATP的分子結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，P代表磷酸基團(tuán)，正確的連接方式為A項(xiàng)。2.下列關(guān)于ATP分子的敘述，正確的是A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素C.1molATP水解，釋放出30.54kJ的能量來(lái)自兩個(gè)特殊化學(xué)鍵的斷裂D.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似√解析ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A—P～P～P，其中的A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤組成，P代表磷酸基團(tuán)，～代表一種特殊的化學(xué)鍵，T表示三個(gè)(磷酸基團(tuán))，可見(jiàn)，ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素，A、D錯(cuò)誤，B正確；1molATP水解釋放出30.54kJ的能量來(lái)自遠(yuǎn)離“腺苷”的那個(gè)特殊化學(xué)鍵的斷裂，C錯(cuò)誤。二、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用1.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化(1)相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程及能量來(lái)源圖解教材梳理預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)呼吸作用光合作用(2)ATP與ADP轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)①ATP與ADP的這種相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生并且處在

之中的。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，這體現(xiàn)了

。動(dòng)態(tài)平衡生物界的統(tǒng)一性2.ATP的利用(1)ATP的利用動(dòng)運(yùn)輸主物質(zhì)合成思考(2)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的機(jī)理①參與Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能

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。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端

脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的

。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。(3)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”①吸能反應(yīng)一般與

的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。②放能反應(yīng)一般與

相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。③能量通過(guò)

在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。催化ATP水解磷酸基團(tuán)磷酸化ATP水解ATP的合成ATP分子(1)吸能反應(yīng)伴隨著ATP的合成，放能反應(yīng)伴隨著ATP的水解(

)(2)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡(

)(3)載體蛋白磷酸化不會(huì)使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(

)判斷正誤×××核心探討1.成人體內(nèi)ATP的總量是2～10mg，但一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為40kg，在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min；在安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP所釋放能量只能維持肌肉收縮1～2s。(1)ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量多嗎？突破重難強(qiáng)化素養(yǎng)提示含量很低。(2)生物體如何補(bǔ)充生命活動(dòng)所需要的大量的ATP?提示通過(guò)ATP和ADP之間迅速地轉(zhuǎn)化。反應(yīng)ATPADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP反應(yīng)類型__________________酶的類型______________場(chǎng)所活細(xì)胞所有部位線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等能量來(lái)源特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能、光能能量去向____________________________________2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？請(qǐng)完善下表并得出結(jié)論。結(jié)論：_________________________________________________________

。水解反應(yīng)合成反應(yīng)水解酶合成酶用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊化學(xué)鍵中物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)核心歸納1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用(1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化①ATP合成：需要酶的催化，由動(dòng)物的呼吸作用和植物的光合作用與呼吸作用提供能量。②ATP水解：需要酶的催化，連接末端磷酸基團(tuán)的那個(gè)特殊化學(xué)鍵水解釋放能量，釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。③兩者轉(zhuǎn)化時(shí)，物質(zhì)可逆，能量不可逆。(2)ATP的利用特點(diǎn)①ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)。②雖然在生物體內(nèi)含量少，但是ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化十分迅速。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化具有普遍性ATP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，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。典題應(yīng)用及時(shí)反饋知識(shí)落實(shí)√4.如圖是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自

作用，右側(cè)的能量用于________

(舉一例)。呼吸大腦思考解析在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量用來(lái)合成ATP，來(lái)自呼吸作用釋放的能量，右側(cè)的能量是ATP水解釋放的能量，用于細(xì)胞中耗能的生命活動(dòng)，如大腦思考、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)取?2)在綠色植物體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自

作用和

作用。呼吸光合解析在綠色植物體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自光合作用和呼吸作用。(3)從圖中可知，在適宜的溫度和酶的作用下，ADP轉(zhuǎn)變成ATP時(shí)還需要的條件是

。將ADP轉(zhuǎn)化為ATP的圖示改寫成反應(yīng)式的形式

。能量(和Pi)ADP＋能量＋PiATP解析從圖中可知，在適宜的溫度和酶的作用下，ADP轉(zhuǎn)變成ATP時(shí)還需要能量和Pi。ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)式為：ADP＋能量＋PiATP。(4)經(jīng)測(cè)定，正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24h將有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、