5.2細(xì)胞的能量“貨幣”課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP歡迎大家來到高效生物課堂新課導(dǎo)入銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢.天街夜色涼如水，臥看牛郎織女星。

《秋夕》杜牧（唐）2、螢火蟲發(fā)光需不需要能量呢？腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。需要3、發(fā)光的能量靠誰提供呢?囊螢夜讀1、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？細(xì)胞內(nèi)的糖類？脂肪？或？探究一:螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)?【材料用具】【作出假設(shè)】【提出問題】ATP是直接的能源物質(zhì)螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)是什么？【實(shí)驗設(shè)計】活螢火蟲數(shù)只，生理鹽水，葡萄糖，脂肪、ATP熒光素+能量+O2

氧化熒光素+H2O熒光素酶（發(fā)出熒光）【實(shí)驗原理】熒光消失ABCD２ｍL葡萄糖溶液２ｍL脂肪溶液２ｍL生理鹽水有熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)2ml熒光素溶液15min暗處觀察暗處結(jié)論:螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)是

。ATP２ｍLATP溶液自變量因變量對照組實(shí)驗組實(shí)驗組實(shí)驗組用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分別裝入四支試管,各加入少量水使之混合探究二:ATP的其結(jié)構(gòu)式如下圖所示，觀察圖示思考討論:1.組成元素:C、H、O、N、P2.ATP的全稱是什么?腺苷三磷酸一.ATP是一種高能磷酸化合物3.請用

表示腺嘌呤，用

表示核糖，用

表示磷酸，構(gòu)建ATP分子的結(jié)構(gòu)模型P

腺嘌呤核糖腺苷（Adenosine）磷酸基團(tuán)（triphosphate）

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷4.ATP的結(jié)構(gòu)簡式:A－P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基團(tuán)普通的化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷腺嘌呤核糖核苷酸(AMP，RNA的組成單位)

腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

APPP5.ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)②ATP水解的過程就是

的過程，1molATP水解時釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說ATP是一種

。①ATP不穩(wěn)定的原因是ATP中兩個相鄰的磷酸基團(tuán)都

，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團(tuán)有較高的

。末端磷酸基團(tuán)

，從而使后者

。帶有負(fù)電荷而相互排斥轉(zhuǎn)移勢能釋放能量高能磷酸化合物挾能量與其他分子結(jié)合發(fā)生變化(即：活化而易于反應(yīng)或活動)我相當(dāng)脆弱，水解時容易斷裂課堂評價【評價】1.如圖所示為ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，下列相關(guān)敘述，不正確的是（

）A.a表示腺嘌呤脫氧核糖核苷酸B.b和c均為特殊的化學(xué)鍵，P表示磷酸基團(tuán)C.ATP與磷脂所含的元素種類相同D.活細(xì)胞內(nèi)時刻都在進(jìn)行c鍵的斷裂和形成A課堂評價【評價】2.在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對應(yīng)的含義最接近的是（）A.①②B.①③C.③④D.⑤⑥D(zhuǎn)腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺苷腺苷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?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運(yùn)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。2ATP合成和水解都非常迅速每個細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解3課中學(xué)習(xí)——任務(wù)2：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化課中學(xué)習(xí)——任務(wù)2：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ADP+Pi+酶1ATP酶2能量能量ADP+Pi+ATP酶綠色植物呼吸作用光合作用呼吸作用動物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌等課中學(xué)習(xí)——任務(wù)2：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化思考：ATP合成所需要的能量，從哪里來的呢？項目ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP＋Pi＋能量ATP

所需酶能量來源

(光合作用)、

(細(xì)胞呼吸)儲存在

中的能量能量去路儲存于形成的

中用于各項生命活動聯(lián)系酶1酶2ATP合成酶ATP水解酶ATPADP＋Pi＋能量光能化學(xué)能特殊化學(xué)鍵特殊化學(xué)鍵物質(zhì)是可逆(循環(huán))的，但能量不可逆（不循環(huán)）。思考：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不是所有細(xì)胞都有？提示：生物界的統(tǒng)一性。思考：ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？為什么？課中學(xué)習(xí)——任務(wù)2：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)，處于動態(tài)平衡之中。課堂評價【評價】3.如圖表示的是ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化，可以確定(

)

A.A為ADP，B為ATP

B.能量1和能量2來源相同

C.酶1和酶2是同一種酶

D.X1和X2是同一種物質(zhì)E.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的統(tǒng)一性D、E用于大腦思考（電能）用于主動運(yùn)輸（滲透能）ATP用于生物發(fā)光(光能)用于肌肉收縮（機(jī)械能）用于生物發(fā)電（電能）葡萄糖+果糖

蔗糖酶（化學(xué)能）

課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用請同學(xué)們觀看視頻后，描述Ca2＋主動運(yùn)輸載體是如何利用ATP的?(1)ATP是如何為生命活動供能的呢？ATPATP水解Ca2＋釋放到膜外Ca2＋主動運(yùn)輸載體Pi與載體結(jié)合載體空間結(jié)構(gòu)改變(2)ATP的供能機(jī)制ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變。因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。請同學(xué)們觀看視頻后，描述Ca2＋主動運(yùn)輸載體是如何利用ATP的?課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用問題：細(xì)胞為什么不直接利用葡萄糖等有機(jī)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釋放能量2870kJ，1molATP水解可以釋放能量30.54kJ。課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用ATPADP水解合成（各項生命活動）吸能反應(yīng)放能反應(yīng)能量能量ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”葡萄糖、脂肪等課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用ATP的功能：培育出轉(zhuǎn)基因熒光樹熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出能量應(yīng)用:課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用螢火蟲的發(fā)光原理課中學(xué)習(xí)——任務(wù)3：ATP的利用

將熒光素酶基因?qū)胫参锖?，再用熒光素溶液澆灌植物，使轉(zhuǎn)基因植物在黑暗中發(fā)光，從而培育出一種能發(fā)光的“熒光樹”。

白天，陽光照射，公園與普通公園一模一樣。晚上，這些樹就自動發(fā)光。公園里不需要路燈，一片通明。而且，光照非常柔和。

未來，夜間發(fā)光的樹可能會成為街燈的天然替代品。歸