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

5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATPATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用2024.12.20匯報人：陳

穎生命活動離不開能量：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：螢火蟲發(fā)光的原理：螢火蟲的發(fā)光細(xì)胞內(nèi)有特有的發(fā)光物質(zhì)熒光素

熒光素酶氧化熒光素能量（發(fā)出熒光）

熒光素+氧氣思考：為熒火蟲發(fā)光提供能量的直接能源物質(zhì)是什么？實驗：探究生命活動的直接能源物質(zhì)Experiment:Toexplorethedirectenergymaterialsoflifeactivities熒光消失2mL

蒸餾水15min暗處觀察2mL

葡萄糖溶液2mL脂肪溶液無熒光無熒光無熒光暗處有熒光2mLATP溶液①②③④直接為熒光素發(fā)光提供能量的是ATP提出問題：怎么證明為熒光素發(fā)光提供能量的是糖類、脂肪還是ATP？學(xué)習(xí)目標(biāo)01通過對ATP化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點的學(xué)習(xí)，認(rèn)同ATP的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)。02通過對ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行模型構(gòu)建，能歸納概述ATP形成時所需的能量主要來源及意義。03通過對生活實例的討論分析，能解釋“ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)”的原因。ATP是一種高能磷酸化合物01探究活動（一）：要求：仔細(xì)閱讀課本86頁內(nèi)容，快速回答以下幾個問題：1、ATP的中文名稱是什么？2、ATP分子的結(jié)構(gòu)簡式如何書寫？3、結(jié)構(gòu)簡式中的”A”、“P”、“—”、“~”分別代表什么含義？4、嘗試在紙上畫出ATP分子的結(jié)構(gòu)模型。5、通過觀察ATP分子的結(jié)構(gòu)模型，請說出ATP分子的元素組成。一、ATP是一種高能磷酸化合物

~代表特殊的化學(xué)鍵。兩個相鄰磷酸都帶負(fù)電相互排斥，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢能，容易斷裂。每1mol水解釋放的能量多達(dá)30.54KJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。一、ATP是一種高能磷酸化合物

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

腺嘌呤核糖核苷酸(AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷（A)αβγ其他：如存在于細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。1.在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對應(yīng)的含義。腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺苷（核糖+腺嘌呤）腺苷（核糖+腺嘌呤）習(xí)題鞏固一、ATP是一種高能磷酸化合物ATP是如何釋放能量的呢？A－P～P～PA－P～PPi+能量腺苷二磷酸ATP水解酶（ADP）ATP水解的過程就是

的過程。釋放能量ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化02探究活動（二）：要求：仔細(xì)閱讀課本86-87頁內(nèi)容，探討回答以下幾個問題：1、仔細(xì)觀察圖5-4，哪一過程伴能量的釋放？嘗試寫出這一過程的化學(xué)方程式。2、仔細(xì)觀察圖5-4，哪一過程的完成需要能量的參與？嘗試寫出這一過程的化學(xué)方程式。3、問題1中釋放的能量去向？問題2中能量的來源有哪些？二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

反應(yīng)

反應(yīng)能量來源:

作用和

作用

酶

酶+Pi能量來源：特殊的化學(xué)鍵的

。能量去向：

特殊的化學(xué)鍵的

。-Pi能量去向：

。

合成水解光合呼吸形成斷裂用于各項生命活動ADPATP吸能放能物質(zhì)是可逆的，反應(yīng)、能量是不可逆的。不是可逆反應(yīng)。ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量ATP水解伴隨細(xì)胞發(fā)生吸能反應(yīng)ATP合成伴隨細(xì)胞發(fā)生放能反應(yīng)放能反應(yīng)

需要吸收能量，由ATP水解提供能量。如蛋白質(zhì)的合成等。釋放能量，儲存在ATP中，為吸能反應(yīng)直接供能。如葡萄糖的氧化分解等。ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”，滿足細(xì)胞各項生命活動對能量的需求。吸能反應(yīng)二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

資料1：成年人體內(nèi)ATP的總量約2~10mg，在安靜的狀態(tài)下一天需要消耗的ATP為48kg，在活動的狀況下ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min;在安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP的所釋放能量只能維持肌肉收縮1~2s。資料2：人體每個細(xì)胞每秒鐘可以合成約1000萬個ATP，且同時有等量的ATP被水解成ADP。思考1：ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量多嗎？消耗量大嗎？思考2：ATP作為直接的提供能量的物質(zhì)，生物體如何補(bǔ)充生命活動所需要的大量的ATP呢？答：含量較少且消耗量大。答：ADP和ATP相互轉(zhuǎn)化十分迅速，ATP不斷地被消耗，又在不斷地形成，從而保證細(xì)胞代謝有充足的能量。習(xí)題鞏固√ATP的利用03三、ATP的利用ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢？ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢？√√習(xí)題鞏固1.能準(zhǔn)確表示ATP中三個磷酸基團(tuán)之間，以及磷酸基團(tuán)和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡式是(

)A.A-P-P~P

B.A-P~P~PC.A~P~P-P

D.A~P~P~P2.下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動提供能量的是（）A.脂肪酸B.氨基酸C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸BD習(xí)題鞏固3.ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)，下面關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是()A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解為ADP和磷酸D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值相對穩(wěn)定B習(xí)題鞏固4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運輸物質(zhì)時離不開ATP的水解，下列敘述正確的是（）A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順濃度梯度進(jìn)行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D.加人蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率C習(xí)題鞏固5.就細(xì)胞中的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)各舉出一個實例，并說明這些實例分別與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化有什么關(guān)系。吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)需要消耗能量，是吸能反應(yīng)，這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時釋放能量來提供的。放能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，還用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)，儲存在ATP中。習(xí)題鞏固6.同樣是能源物質(zhì)，ATP與葡萄糖具有不同的特點。請你概括出ATP具有哪些特點。在儲存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下兩個特點:一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少，一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時釋放的化學(xué)能大約只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活躍的化學(xué)能，而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能。

葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞利用。