5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP課件高一上學(xué)期生物人教版必修(1)((1))

人教版第五章第二節(jié)

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP目錄一、ATP是高能磷酸化合物二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化三、ATP的利用為什么稱ATP是細(xì)胞的能量貨幣？發(fā)光的螢火蟲資料1:螢火蟲發(fā)光需要能量螢火蟲的發(fā)光是生物發(fā)光的一種。螢火蟲的發(fā)光原理是：螢火蟲有專門的發(fā)光細(xì)胞，在發(fā)光細(xì)胞中有兩類化學(xué)物質(zhì)，一類被稱作螢光素，另一類被稱為熒光素酶。熒光素能在熒光素酶的催化下消耗能量，并與氧氣發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氧化熒光素，當(dāng)氧化熒光素從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)釋放出光子，產(chǎn)生亮光。問題1:螢火蟲發(fā)光需要的能量可能來自于什么物質(zhì)？脂肪、糖類、ATP小組合作探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究哪種物質(zhì)才是使螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)材料：螢火蟲發(fā)光細(xì)胞干燥后研磨成的粉末、試管、蒸餾水；等濃度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。小組合作探究實(shí)驗(yàn)過程：小組合作探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論：ATP是使螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)。資料2:ATP的結(jié)構(gòu)1.ATP的中文名稱腺苷三磷酸腺苷三磷酸2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式A-P~P~PtriphosphateATPATPadenosineAA表示：___________P表示：___________~表示：___________腺苷磷酸基團(tuán)特殊化學(xué)鍵（磷酸酐鍵）3.ATP的結(jié)構(gòu)腺嘌呤核糖αβγ特殊化學(xué)鍵特殊化學(xué)鍵磷酯鍵腺苷2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式A-P~P~PA表示：________P表示：________~表示：________腺苷磷酸基團(tuán)特殊化學(xué)鍵（磷酸酐鍵）腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)資料2:ATP的結(jié)構(gòu)思考：1、ATP有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？遠(yuǎn)離腺苷（A）的特殊化學(xué)鍵很容易水解，同時(shí)這個(gè)化學(xué)鍵也容易重新形成2、從ATP結(jié)構(gòu)分析，ATP為何能夠作為直接能源物質(zhì)？一ATP是一種高能磷酸化合物兩個(gè)相鄰磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥特殊化學(xué)鍵不穩(wěn)定導(dǎo)致末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP與其他分子結(jié)合的趨勢導(dǎo)致具有較高的轉(zhuǎn)移勢能導(dǎo)致脫離下來的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。資料3:螢火蟲發(fā)光能持續(xù)較長的時(shí)間思考：結(jié)合教材87-88頁內(nèi)容分析，螢火蟲為什么含有少量的ATP卻能持續(xù)發(fā)光幾個(gè)小時(shí)？經(jīng)測定，一只螢火蟲發(fā)光大約每小時(shí)要消耗ATP0.2kg，但螢火蟲體內(nèi)的ATP總含量只有0.01mg左右。晚上7點(diǎn)一直到11:30是螢火蟲發(fā)光的活躍期，螢火蟲在這段時(shí)間能持續(xù)的發(fā)光，吸引異性。二ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化1.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化PPPPPPi能量能量Pi水解合成ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中資料4:思考：1、為什么術(shù)后給不能進(jìn)食的病人注射葡萄糖和綜合營養(yǎng)液能補(bǔ)充能量？2、綠色植物中ATP的能量來源是什么？醫(yī)生通常給術(shù)后不能進(jìn)食的病人注射葡萄糖和綜合營養(yǎng)液補(bǔ)充能量植物在光照的條件下，葉綠體能合成ATP，也能合成糖類，植物在無光時(shí)，葉綠體不能合成ATP，也不能制造糖類。綠色植物：光能；呼吸作用有機(jī)物分解釋放的能量動(dòng)物，真菌，大多數(shù)細(xì)菌：呼吸作用有機(jī)物分解釋放的能量ATPADP＋Pi＋能量水解酶合成酶二ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化2.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過程中的能量變化二ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化3.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化歸納ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量→ATPATP→ADP＋Pi＋能量反應(yīng)條件場所能量來源（去向）酶酶合成酶水解酶細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細(xì)胞內(nèi)消耗能量的地方呼吸作用釋放的化學(xué)能、光合作用吸收的光能供細(xì)胞各類生命活動(dòng)的需要細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)可以分為吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。吸能反應(yīng)與ATP的水解有關(guān)，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)與ATP合成有關(guān)，釋放的能量儲(chǔ)存在ATP中。三ATP的利用細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的。用于主動(dòng)運(yùn)輸用于生物放電用于生物發(fā)光用于肌肉收縮用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能物質(zhì)用于大腦思考ATP中活躍的化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為滲透能（如主動(dòng)運(yùn)輸）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能（螢火蟲發(fā)光）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能（維持恒溫動(dòng)物的體溫）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成：蛋白質(zhì)的合成）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（如肌細(xì)胞收縮）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（生物電，電鰻放電）轉(zhuǎn)化為三ATP的利用ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能示意圖載體蛋白膜內(nèi)側(cè)膜外側(cè)膜內(nèi)側(cè)膜外側(cè)載體蛋白的磷酸化ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能示意圖膜內(nèi)側(cè)膜外側(cè)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能示意圖PPPPPPi能量能量Pi水解合成吸能反應(yīng)放能反應(yīng)細(xì)胞呼