5.2細胞的能量“貨幣”ATP課件高一上學(xué)期生物人教版必修12

第5章第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP授課人：葉雨軒問題探討“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恰！弊屛覀冎販靥拼娙硕拍吝@情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關(guān)生物學(xué)問題。討論1、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)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？問題探討討論1、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)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？有，螢火蟲腹部細胞內(nèi)有一些有機物中儲存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽軙r才能發(fā)光問題探討“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??！弊屛覀冎販靥拼娙硕拍吝@情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關(guān)生物學(xué)問題。相互傳遞信號，以便繁衍后代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)熒光素能量激活的熒光素熒光素酶+氧氣氧化熒光素發(fā)出熒光螢火蟲的發(fā)光原理問題：細胞內(nèi)什么物質(zhì)有可能為螢火蟲發(fā)光提供能量呢？問題探討熒光素+ATP+O2熒光素酶氧化熒光素+H2O發(fā)出熒光糖類是細胞中主要的能源物質(zhì)脂肪是細胞中良好的儲能物質(zhì)能源物質(zhì)生物的生命活動可以直接利用嗎？能量轉(zhuǎn)移ATP直接供能糖類和脂肪分子雖然富含能量，但直接給生命活動提供能量的通常是ATP糖類是細胞中主要的能源物質(zhì)脂肪是細胞中良好的儲能物質(zhì)一、ATP是一種高能磷酸化合物腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）模型圖ATP結(jié)構(gòu)式A—P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基團普通的化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)簡式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思考：ATP的元素組成？(腺嘌呤核糖核苷酸)問題：細胞為什么不直接利用葡萄糖等有機物中的

能量，

而是要將能量轉(zhuǎn)移至ATP中再利用？

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。一、ATP是一種高能磷酸化合物“存折”一、ATP是一種高能磷酸化合物1molATP水解時釋放的能量高達30.54

kJ;水解時釋放能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物叫作高能磷酸化合物ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化嗎？二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化經(jīng)測定，一個人在劇烈運動時，每小時將有30Kg的ATP發(fā)生水解轉(zhuǎn)化而人體內(nèi)每時每刻測得ATP的總量僅有2mg。如何解釋?ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換時刻不停的發(fā)生，且處于動態(tài)平衡之中。ATP水解酶ATP合成酶Pi能量Pi能量雖然產(chǎn)物可逆，但能量、酶、發(fā)生場所均不同，所以不是可逆反應(yīng)二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化合成ATP的能量來自于:動物、人、真菌、大多細菌：呼吸作用綠色植物：呼吸作用、光合作用(太陽光)三、ATP的利用大腦思考生物發(fā)光肌肉收縮物質(zhì)合成

主動運輸細胞中絕大多數(shù)需要能量的活動都是由ATP提供能量的(除此之外還有CTP、UTP、GTP等)三、ATP的利用資料

物質(zhì)從ATP水解獲得磷酸基團的過程稱為磷酸化，是獲能的過程；磷酸化后的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，活性也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。ATP的供能方式三、ATP的利用PCa2+資料分析ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究顯示，一個成年人一天在靜止狀態(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。1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。2三、ATP的利用ATP合成和水解都非常迅速每個細胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解3吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中ATP

ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP（水解酶）（合成酶）ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式？三、ATP的利用ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，是細胞內(nèi)的能量“貨幣”許多吸能反應(yīng)和ATP的水解相聯(lián)系，許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系。吸能反應(yīng)能量能量水解合成放能反應(yīng)三、ATP的利用如果將螢火蟲發(fā)光基因轉(zhuǎn)入道路兩旁的樹中，那么……發(fā)熒光的煙草苗三、ATP的利用1ATP的功能細胞的直接能源物質(zhì)細胞中流通的能量“貨幣”3ATP與ADP的轉(zhuǎn)化小結(jié)2ATP的結(jié)構(gòu)快速、時刻不停地發(fā)生處于動態(tài)平衡存在于所有生物的細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～PATP

酶酶光合作用呼吸作用ATPADP主動運輸物質(zhì)合成肌肉收縮……PiPi活動：請將ATP與ADP的轉(zhuǎn)化概念圖補充完整能量能量生物發(fā)光ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化在所有生物的細胞內(nèi)都一樣，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。結(jié)論：_________________________________________________________________________________。

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)2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？請完善下表并得出結(jié)論。反應(yīng)ATP

ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP反應(yīng)類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)酶的類型________________場所活細胞所有部位線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)等能量來源____________________________________________能量去向_______________________________________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)儲能物質(zhì)：脂肪、淀粉(植物細胞)、糖原(動物細胞)。(4)主要儲能物質(zhì)：脂肪。(5)直接能源物質(zhì)：ATP。(6)最終能量來源：太陽能。1.下列圖示能正確表示ATP的是A.B.C.D.典題應(yīng)用√2.下列關(guān)于ATP分子的敘述，正確的是A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸基團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的能量來自兩個特殊化學(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√3.下列有關(guān)ATP的敘述，不正確的是A.ATP的合成一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系B.ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能C.細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)一般需要消耗ATPD.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”√典題應(yīng)用4.如圖是細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量用來合成ATP，來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，用于細胞中耗能的生命活動，如大腦思考、主動運輸?shù)取?1)在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來自_____作用，右側(cè)的能量用于_________(舉一例)。呼吸大腦思考(2)在綠色植物體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來自_____作用和______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呼吸光合(4)經(jīng)測定，正常成年人靜止狀態(tài)下24h將有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的總量僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是__________________________________________________________。ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生且處于動態(tài)平衡之中細胞內(nèi)ADP、ATP的總量很少，為滿足細胞的能量需要，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化在細胞內(nèi)時刻不停地發(fā)生且處于動態(tài)平衡之中。1、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~P