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

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP01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?。秋夕【作者】杜牧【朝代】唐討論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？主要是相互傳遞信號(hào)，以便繁衍后代“求偶行為”螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)有，細(xì)胞中有機(jī)物儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能糖、脂肪生命活動(dòng)直接利用ATP細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著化學(xué)能，但是直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的卻是另一種有機(jī)物——ATP。螢火蟲的發(fā)光原理探究一、ATP的結(jié)構(gòu)【自主獨(dú)學(xué)】閱讀課本86頁ATP是一種高能磷酸化合物內(nèi)容，回答問題。1.完成學(xué)法77頁知識(shí)梳理和自學(xué)檢測2.ATP中的特殊化學(xué)鍵為什么特殊？3.為什么說ATP是一種高能磷酸化合物5探究一、ATP的結(jié)構(gòu)ATP中。

（

）腺苷三磷酸A-P~P~P腺苷磷酸基團(tuán)T：三一：普通化學(xué)鍵6探究一、ATP的結(jié)構(gòu)RNADNA核苷酸ATP腺苷(腺嘌呤＋核糖)腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸思考：不同物質(zhì)中“A”的含義兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等。原因具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。特點(diǎn)末端的磷酸基團(tuán)有一種脫離下來與其他分子結(jié)合的趨勢。結(jié)果其他分子OPO－OO－CHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～O－ADPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－ATP比ATP穩(wěn)定酶探究一、ATP的結(jié)構(gòu)A－P～P～PATP是一種高能磷酸化合物30.54kJ/mol放能該過程是釋放能量的過程脫落，挾能量與其他分子結(jié)合。ATP水解探究一、ATP的結(jié)構(gòu)用于大腦思考（電能）用于肌肉收縮（機(jī)械能）用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）用于生物放電（電能）用于生物發(fā)光（光能）用于主動(dòng)運(yùn)輸（勢能）探究三、ATP的利用聯(lián)系之前所學(xué)內(nèi)容和生活經(jīng)驗(yàn)，分析ATP可以為哪些生命活動(dòng)提供能量?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ATP中的化學(xué)能耗能的生命過程探究三、ATP的利用主動(dòng)運(yùn)輸①Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白也是催化ATP水解的_______，膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其載體結(jié)合時(shí)就激活該酶，將ATP水解。②ATP水解釋放的

與載體蛋白結(jié)合即____________的磷酸化。③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其______________發(fā)生變化。

物質(zhì)從ATP獲得磷酸基團(tuán)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)。思考、ATP水解釋放的能量去往何方？用于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸（動(dòng)能）肌動(dòng)蛋白利用ATP沿細(xì)胞骨架運(yùn)輸囊泡內(nèi)的物質(zhì)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究顯示，一個(gè)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(dòng)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每個(gè)細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬個(gè)ATP且同時(shí)有等量ATP被水解。3ATP合成和水解都非常迅速探究二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化對于正常的細(xì)胞來說，ATP和ADP這種相互轉(zhuǎn)化，時(shí)刻不停的發(fā)生并處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中。ATP如何滿足細(xì)胞對能量的需求探究二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化在活細(xì)胞中，如圖所示的循環(huán)過程永不停息地進(jìn)行著。請運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析回答ATP和ADP循環(huán)中的有關(guān)問題。(1)A1和A2分別起什么作用？

二者相同嗎？

___________________。(2)①中動(dòng)植物細(xì)胞中能量E1的來源有哪些？去向？②中能量E2的來源、去向有哪些？_____________________________________________（3）綜上所述，你認(rèn)為ATP、ADP之間的相互轉(zhuǎn)化過程是可逆的嗎？細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性物質(zhì)可逆、能量不可逆、整個(gè)過程是不可逆的。學(xué)法78-79深度思考反應(yīng)ATP水解ATP合成反應(yīng)式酶場所能量來源能量去向活細(xì)胞所有部位線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等特殊的化學(xué)鍵呼吸作用所釋放的能量、光能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊的化學(xué)鍵中結(jié)論：物質(zhì)是可逆的，反應(yīng)、能量是不可逆的探究二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ADP＋Pi＋能量ATP水解酶ADP＋Pi＋能量ATP合成酶水解酶合成酶吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)PPP～～PP～Pi能量Pi能量水解合成含義：細(xì)胞內(nèi)需要吸收能量的化學(xué)反應(yīng)舉例：蛋白質(zhì)的合成吸能反應(yīng)放能反應(yīng)含義：細(xì)胞內(nèi)釋放能量的化學(xué)反應(yīng)舉例：葡萄糖的氧化分解有機(jī)物中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能耗能的生命過程細(xì)胞中流通的能量“貨幣”熒光素ATP激活的熒光素?zé)晒馑孛?氧氣氧化熒光素發(fā)出熒光螢火蟲的發(fā)光原理小結(jié)直接能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)最終能量來源ATP糖類脂肪糖原脂肪淀粉脂肪太陽能歸

納探究一：探究生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩支小試管中，各加入少量且等量的水，使之混合，可見到試管中發(fā)出淡黃色熒光，約過

15min熒光消失，如下圖。這時(shí)，再將ATP溶液加入其中一支試管中，將等量葡萄糖溶液加入另一支試管中，發(fā)現(xiàn)加

ATP溶液的試管中發(fā)出熒光，而加葡萄糖溶液的試管中不發(fā)熒光。1、向A、B兩試管中加水后，兩試管均發(fā)熒光，這說明水對生物正常的生命活動(dòng)有重要意義，這主要是因?yàn)?2、為什么研磨成粉末的發(fā)光器還可以發(fā)光呢？3、為什么要向試管分別加入等量的蒸餾水、葡萄糖等溶液？4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明什么？消耗自身原本存在的能提供能量的物質(zhì)，防止自身的能源物質(zhì)對結(jié)果造成干擾許多重要的生物化學(xué)反應(yīng)需要在水中進(jìn)行控制無關(guān)變量螢火蟲發(fā)光這一過程的能量是由ATP提供的探究一：探究生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩支小試管中，各加入少量且等量的水，使之混合，可見到試管中發(fā)出淡黃色熒光，約過

15min熒光消失，如下圖。這時(shí)，再將ATP溶液加入其中一支試管中，將等量葡萄糖溶液加入另一支試管中，發(fā)現(xiàn)加

ATP溶液的試管中發(fā)出熒光，而加葡萄糖溶液的試管中不發(fā)熒光。5、若向切下的螢火蟲發(fā)光器上滴加葡萄糖溶液，結(jié)果也出現(xiàn)熒光，為什么？6、根據(jù)5中結(jié)果，推測葡萄糖、ATP與生命活動(dòng)供能之間的關(guān)系。消耗自身原本存在的能提供能量的物質(zhì)，防止自身的能源物質(zhì)對結(jié)果造成干擾葡萄糖進(jìn)入發(fā)光器細(xì)胞被氧化分解轉(zhuǎn)化成ATP供發(fā)光（1）ATP只能作為能源物質(zhì)嗎？（2）有其他的直接能源物質(zhì)嗎？資料2

如果將ATP中的堿基A替換為G、U、C，分別為鳥苷三磷酸、尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起組成NTP家族，其脫去核糖第二位C上的O原子組成dNTP家族，均為高能化合物。資料1

20世紀(jì)50年代，研究者發(fā)現(xiàn)ATP在神經(jīng)系統(tǒng)的信息傳遞中可以作為一種興奮性的神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用，并且在內(nèi)臟、中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)等多個(gè)部位的細(xì)胞質(zhì)膜上發(fā)現(xiàn)了ATP受體，可見ATP還是一種能在細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子。ATP是一種能源物質(zhì)，也是能在細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子。結(jié)論：結(jié)論：除了ATP外，鳥苷三磷酸GTP、尿苷三磷酸UTP和胞苷三磷酸CTP，也可以直接供能。勇于質(zhì)疑?當(dāng)堂檢測251、海洋中電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是(

)A、由熱能轉(zhuǎn)變而來B、由有機(jī)物進(jìn)行氧化分解釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來C、由光能轉(zhuǎn)變而來D、由ATP轉(zhuǎn)變成ADP時(shí)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來2、生物體在新陳代謝過程中,具有重要作用的兩類物質(zhì)是(

)A、有機(jī)酸和糖類B、酶和ATPC、核酸和ATP D、三磷酸腺苷和脂肪3、下圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源示意圖,據(jù)圖完成下列問題。

(1)1分子ATP中含有個(gè)特殊化學(xué)鍵。(2)在動(dòng)物肌細(xì)胞中,進(jìn)行②反應(yīng)時(shí),能量來自。(3)進(jìn)行①反應(yīng)時(shí)能量用于,進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)能量用于。2BD儲(chǔ)存在ATP的特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能合成ATP各項(xiàng)生命活動(dòng)當(dāng)堂檢測264、

ATP被比喻為生物體的能量貨幣，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()

A、

ATP是細(xì)胞中的直接能源物質(zhì) B、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，可以實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存與釋放 C、ATP含有C、H、O、N、P D、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，需要相同的酶催化5、下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是() A．ATP在細(xì)胞中含量非常豐富，因此被形象地稱為“能量貨幣 B．ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”是同一物質(zhì) C．ATP和ADP的轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)和能量均能重復(fù)利用 D．正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化DD當(dāng)堂檢測27

CDABC蒸餾水等量搗碎的發(fā)光器和生理鹽水0.1%葡萄糖