5.2 細(xì)胞的能量貨幣ATP課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2節(jié)細(xì)胞的能量”貨幣“ATP第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.依據(jù)ATP的分子簡式說出ATP的化學(xué)組成和特點；2.根據(jù)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化解釋ATP在細(xì)胞生命活動中的作用。問題探討1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2.螢火蟲發(fā)光的原理是什么？囊螢夜讀

問題探討螢火蟲的發(fā)光原理（書本P89）

【相關(guān)資料】螢火蟲的尾部發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。

問題：細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)有可能為螢火蟲發(fā)光提供能量呢？熒光素

能量

熒光素酶氧化熒光素水++氧氣

+發(fā)出熒光溫故知新生物體進行各項生命活動的主要能源物質(zhì)__________生物體良好的儲能物質(zhì)__________植物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)__________動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)__________生物體的最終能源物質(zhì)__________生命活動的直接能源物質(zhì)__________糖類脂肪淀粉糖原ATPATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)太陽能1、ATP是一種高能磷酸化合物自主學(xué)習(xí)閱讀教材P86，思考下列問題ATP由哪些化學(xué)元素組成？ATP的中文全稱是什么？名稱由來？如何簡化ATP的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡式是什么？為什么說ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？

一、ATP是一種高能磷酸化合物

結(jié)構(gòu)式：腺苷ATP（腺苷三磷酸）1、ATP的組成元素：C、H、O、N、P

2、ATP的含義：含有三個磷酸基團的腺苷

，簡稱腺苷三磷酸

（A代表腺苷，T代表3、P代表磷酸）

α

位

β位

γ位

α

位

β位

γ位一、ATP是一種高能磷酸化合物腺苷ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷單磷酸）腺嘌呤核糖核苷酸ATP（腺苷三磷酸）一、ATP是一種高能磷酸化合物腺苷3、ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A—P~P~P（A：腺苷P：磷酸基團—：普通的化學(xué)鍵~：特殊的化學(xué)鍵）假如用表示腺嘌呤、表示核糖、代表磷酸基團，嘗試構(gòu)建ATP模型（在本上畫）。

腺嘌呤PPP核糖一、ATP是一種高能磷酸化合物一、ATP是一種高能磷酸化合物為什么說ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負(fù)電荷而互相排斥等原因，使得這種特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。

腺嘌呤PPP核糖其他分子ATP水解酶能量ADP

負(fù)

負(fù)

負(fù)一、ATP是一種高能磷酸化合物為什么說ATP是一種高能磷酸化合物？（一般將水解時釋放20.92kJ/mol及以上能量的化合物叫做高能化合物）。因為1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ?！韭?lián)系舊知】不同物質(zhì)中“A”代表的含義物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)名稱A代表的含義ATP腺苷（腺嘌呤+核糖）核苷酸腺嘌呤DNA腺嘌呤脫氧核糖核苷酸RNA腺嘌呤核糖核苷酸一、ATP是一種高能磷酸化合物自主學(xué)習(xí)閱讀教材P86-87，思考下列問題嘗試寫出相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式

ATP如何滿足細(xì)胞對能量的需求？合成ATP的能量來源？

二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化

研究顯示，一個成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有48kg。人體中ATP的總量只有約2mg。每個細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解。ATP消耗量大ATP含量很少ATP合成和水解都非常迅速，含量不會明顯減少二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化水解能量i合成能量iATPADP二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP合成酶ADP+Pi+能量水解酶ATP合成所需的能量源自于：二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化植物：源自光能以及細(xì)胞呼吸所釋放的能量動物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌：源自細(xì)胞呼吸所釋放的能量二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP合成酶ADP+Pi+能量水解酶能量ATPADPPi光合作用呼吸作用肌肉收縮請完善下表并得出結(jié)論(學(xué)習(xí)筆記P69)水解酶合成酶特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能有機物中的化學(xué)能、光能用于各項生命活動儲存于特殊化學(xué)鍵中物質(zhì)雖是可逆的，但是酶不相同，能量來源不一樣，發(fā)生場所不同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。結(jié)論：ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？三、ATP的利用細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的活動都是由ATP提供能量的。大腦思考主動運輸肌肉收縮生物發(fā)電生物發(fā)光注意：細(xì)胞中絕大數(shù)需能的生命活動都是由ATP直接提供能量的（還有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等）。1.Ca2+載體蛋白（也能催化ATP水解）被激活A(yù)TP的供能方式2.載體蛋白的磷酸化3.載體蛋白空間結(jié)構(gòu)變化，Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)4.載體蛋白去磷酸化----構(gòu)型恢復(fù)ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，分子活性也發(fā)生改變，因而可以參加各種化學(xué)反應(yīng)。三、ATP的利用ATP水解提供能量，為吸能反應(yīng)提供能量。

如蛋白質(zhì)合成ATP合成需要能量，放能反應(yīng)釋放的能量為ATP合成提供能量。

葡萄糖的氧化分解三、ATP的利用與吸能反應(yīng)相關(guān)與放能反應(yīng)相關(guān)1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放能量2870kJ，1molATP水解可以釋放能量30.54kJ。糖類、脂肪等有機物ATP儲存有大量的能量，但不能被直接利用儲存的能量相對來說少，但能被直接利用≈≈ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”三、ATP的利用課堂小結(jié)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)(

)×(2)ATP由1個腺嘌呤和3個磷酸基團構(gòu)成(

)ATP由1個腺苷和3個磷酸基團構(gòu)成?！?3)ATP是高能磷酸化合物，含3個特殊化學(xué)鍵，其中末端的磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能(

)ATP是高能磷酸化合物，含2個特殊化學(xué)鍵。×練1.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練2.下列生理過程伴隨著形狀改變，其中不一定需要ATP供能的是()A