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”ATPATP是物質(zhì)還是能量?ATP與能量是什么關(guān)系呢?組別實驗材料對照處理預(yù)測實驗結(jié)果1搗碎的發(fā)光器等量且適宜的蒸餾水不能發(fā)光2搗碎的發(fā)光器等量且適宜的葡萄糖溶液不能發(fā)光3搗碎的發(fā)光器等量且適宜的脂肪溶液不能發(fā)光4搗碎的發(fā)光器等量且適宜的ATP溶液能發(fā)光1、

離體發(fā)光器研磨液熒光消失

的原因是什么?2、

對比四組實驗，螢火蟲發(fā)光

的直接能源物質(zhì)是什么?熒光素—

能量氧化

發(fā)出

熒光素激活的

熒光素酶

熒光素

+氧氣熒光1884年，法國藥學(xué)家迪布瓦切取螢火蟲的發(fā)光

器并充分研磨，發(fā)現(xiàn)研磨液會發(fā)出短暫熒光。驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)細(xì)胞中流通的能量“貨幣”有機物中

的化學(xué)能一

、ATP

的功能耗能的生

命過程ATP

中的化學(xué)能—普通的

特殊的磷酸鍵

磷酸鍵結(jié)構(gòu)簡式：

A-腺苷

磷酸基團1molATP水解時釋放的能量高達(dá)30.54

kJ;水解時釋放能量在20.92kJ/mol以上的化合

物叫作高能化合物。ATP

是一種高能磷酸化合物。二

、ATP

的結(jié)構(gòu)NH?I1VO

OON0腺嘌呤HHHOH

OH核糖腺苷

(A)AMP(腺苷一磷酸)ADP

(腺苷二磷酸)ATP

(腺苷三磷酸)■

從結(jié)構(gòu)與功能觀角度解釋ATP

為什么適于作為

細(xì)胞的直接能源物質(zhì)?不穩(wěn)定、易水解二、ATP

的結(jié)構(gòu)磷酸基團0

OCH?OOH1.ATP

的分子組成(如圖)(1)元素組成：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。(2)AMP是RNA的基本組成單位之一。(3)ATP的結(jié)構(gòu)組成可以用“1、2、3”來

總結(jié)，“1”表示1個腺苷，“2”表示兩

個特殊的化學(xué)鍵，“3”表示3個磷酸基團。P

P腺嘌呤腺苷(A)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)核心歸納PA核心歸納2.

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(xì)胞)、糖原(動物細(xì)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.如圖是ATP

結(jié)構(gòu)示意圖，其中①②③表示化學(xué)鍵。下列有關(guān)ATP

的敘述，正確的是A.①斷裂后形成的是ADPB.①最容易斷裂和重新形成C.②斷裂后可作為合成RNA的原料D.ATP中的T表示胸腺嘧啶，因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似2.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下列有關(guān)敘述錯誤的是A.一分子的ATP中含有的腺苷、磷酸基團和特殊化學(xué)鍵數(shù)目依次是1、3、2B.ATP中的兩個特殊化學(xué)鍵儲存的能量基本相同，穩(wěn)定性基本相同C.ATP分子中含有C

、H

、O

、N

、P五種元素D.ATP末端磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能大腦思考

肌肉收縮

生物發(fā)光十反應(yīng)物用于物質(zhì)合成三

、ATP

的利用物質(zhì)合成C生成物ATP

的供能方式ATP

的供能方式物質(zhì)從ATP獲得磷酸基團(攜帶能量)

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)。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;在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。矛盾成人體內(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。ATP消耗量大ATP含量很少資料分析2每個細(xì)胞每秒鐘可合成3

約1000萬個ATP且同時

有等量ATP被水解ATP能量ADP+PiATP

合成和水解

都非常迅速資料分析能量呼

吸作

用人和動物等四

、ATP的合成▲圖5-5ADP

轉(zhuǎn)化成ATP

時所需能量的主要來源ADP+Pi+能量吸

作用綠色植物ATP酶問題：細(xì)胞為什么不直接利用葡萄糖、脂肪等有機物中的能量，

而是要將能量轉(zhuǎn)移至ATP中再利用?1

mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放能量2870kJ1molATP水解可以釋放能量30.54kJ。A

T

P儲存的能量相對來說少，但能

被直接利用。糖類、脂肪等有機物儲存有大量的能量，但不能被直接利用。流

通能量生物發(fā)光光合作用主動運輸呼吸作用物質(zhì)合成肌肉收縮活動：請將ATP與ADP的轉(zhuǎn)化概念圖補充完整五、ATP

與ADP

的相互轉(zhuǎn)化ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”吸能能量Pi酶

Pi能量放能反應(yīng)吸能反應(yīng)放能ADPATP酶對細(xì)胞的正常生活來說，ATP

和ADP

的

轉(zhuǎn)化是時刻不停地發(fā)生且處于動態(tài)平衡的。討論1:在劇烈運動與靜

止?fàn)顟B(tài)時，ATP

與ADP

的轉(zhuǎn)化有什么不同?討論2:如果ATP與ADP

的轉(zhuǎn)化出現(xiàn)障礙，后果

是什么?五

、ATP

與ADP

的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)酶ATPADP+Pi十能量ADP十Pi十能量酶ATP反應(yīng)類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)酶的類型水解酶合成酶場所活細(xì)胞所有部位線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等能量來源特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能有機物中的化學(xué)能、光能能量去向用于各項生命活動儲存于特殊化學(xué)鍵中結(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)?！净顒印空?zhí)顚懴卤聿⒌贸鼋Y(jié)論。如果將螢火蟲發(fā)光

基因轉(zhuǎn)入道路兩旁

的樹中，那么

……六、科學(xué)前沿發(fā)熒光的煙草苗3.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”,如圖表示ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是A.人在饑餓時，細(xì)胞中ATP

與ADP

的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡B.不同生物體中ATP

與ADP相互轉(zhuǎn)化的供能機制不同，體現(xiàn)了生物的多樣性

C.植物根尖細(xì)胞中ATP合成所需的能量可來自線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

-D.ATP水解釋放的磷酸基團可使蛋白質(zhì)分子磷酸化，蛋白質(zhì)活性發(fā)生改變A.在此轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)和能量均不可重復(fù)利用B.葉肉細(xì)胞在白天能產(chǎn)生ATP,在晚上不能產(chǎn)生ATPG.圖中所示的過程在心肌細(xì)胞中比在口腔上皮細(xì)胞中進(jìn)行得更快D.圖中的反應(yīng)向右進(jìn)行時，常伴隨著放能反應(yīng)的進(jìn)行4.(2023

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江西上饒一中高一質(zhì)檢