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”ATP情景視頻一目標(biāo)0102依據(jù)ATP的分子簡(jiǎn)式說(shuō)出ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)通過(guò)ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化，理解ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)問(wèn)題2:螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。問(wèn)題3:螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽軉?wèn)題1:螢蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？

相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾繁衍后代。ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)

問(wèn)題4:結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。ATP有什么樣的結(jié)構(gòu)可以作為直接的能源物質(zhì)？~~ATP的結(jié)構(gòu)組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A－P~P~P腺苷(A)腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵易水解，釋放出能量，也可以接受能量而重新形成有兩個(gè)特殊化學(xué)鍵RNA基本單位之一

(腺嘌呤核糖核苷酸)

含量特點(diǎn)在細(xì)胞中含量少，ATP與ADP的轉(zhuǎn)化快二、ATP是一種高能磷酸化合物ATP上磷酸基團(tuán)之間的化學(xué)鍵“~”特殊在哪？

由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開(kāi)ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。ATP是一種高能磷酸化合物！腺苷腺苷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辨析下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)中“A”的含義二、ATP是一種高能磷酸化合物ATP是如何為螢火蟲(chóng)發(fā)光供能的？ATP還可以用于哪些生命活動(dòng)？閱讀教材88頁(yè)“ATP的利用”，結(jié)合圖5-7學(xué)習(xí)ATP如何給主動(dòng)運(yùn)輸供能，寫(xiě)出ATP水解反應(yīng)方程式。(3min)

運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行馬拉松賽跑時(shí)，2個(gè)小時(shí)會(huì)消耗60kg的ATP，相當(dāng)于一個(gè)成年人的體重。成人體內(nèi)ATP的總量2~10mg，一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48kg，在緊張活動(dòng)的情況下，ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。而細(xì)胞內(nèi)ATP、ADP的總量?jī)H有2-10mg。人體細(xì)胞每天的能量需要水解200-300摩爾的ATP，這意味著每個(gè)ATP分子每天要被重復(fù)利用2000-3000次。

【資料分析】【提出問(wèn)題】生物體如何解決ATP含量少，但總需求量很大的矛盾呢？三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi水解酶Pi合成酶ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量能量動(dòng)態(tài)平衡1.ATP水解與合成的酶：（1）ATP水解：水解酶（2）ATP合成：合成酶2.ATP在生物體內(nèi)的儲(chǔ)量：ATP在細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)備少，轉(zhuǎn)化速度快3.ATP與ADP轉(zhuǎn)化是否可逆：物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的。4.ATP與ADP轉(zhuǎn)化是生物界的共性：ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制普遍存在，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化光合作用呼吸作用呼吸作用人、動(dòng)物、真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物能量ADP+Pi+ATP

酶有機(jī)物氧化分解化能合成硝化細(xì)菌ATP合成：5.ATP合成的能量來(lái)源與去路：儲(chǔ)存在特殊的化學(xué)鍵中三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化用于大腦思考（電能）用于主動(dòng)運(yùn)輸（滲透能）用于生物發(fā)光(光能)用于生物發(fā)電（電能）

用于物質(zhì)合成（化學(xué)能）用于肌肉收縮（機(jī)械能）四、ATP的利用問(wèn)題8:ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動(dòng)的呢？四、ATP的利用ATP供能的過(guò)程（視頻）ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATPADP水解酶合成酶能量能量PiPi各項(xiàng)需要能量的生命活動(dòng)光合作用呼吸作用來(lái)自用于吸能反應(yīng)放能反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與

反應(yīng)相聯(lián)系細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)一般與

反應(yīng)相聯(lián)系能量通過(guò)

在放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)之間流通ATP的水解ATP的合成ATP分子葡萄糖等有機(jī)物ATP（直接能源物質(zhì)）生命活動(dòng)氧化分解供能直接供能

放能反應(yīng)：（伴隨ATP合成）釋放的能量貯存在ATP中。

吸能反應(yīng)：(伴隨ATP水解）由ATP水解提供能量。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(mǎn)足細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。四、ATP的利用生物體能源物質(zhì)生物體主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)重要儲(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)直接來(lái)源能量物質(zhì)最終能源來(lái)源ATP糖類(lèi)脂肪糖原淀粉太陽(yáng)能糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)

有關(guān)能源物質(zhì)的回顧與小結(jié)科學(xué)前沿將熒光素酶基因?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)出熒光，從而培育出一種能夠發(fā)出熒光的“熒光樹(shù)”。課后拓展利用書(shū)籍和網(wǎng)絡(luò)等資源，查詢(xún)ATP還有哪些方面的應(yīng)用。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，螢火蟲(chóng)的數(shù)量越來(lái)越少，有些甚至瀕臨滅絕。請(qǐng)調(diào)查螢火蟲(chóng)減少的原因，想一想你能為螢火蟲(chóng)做些什么？嘗試自制ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的模型。四、ATP的利用熒光素能量激活的熒光素?zé)晒馑孛?氧氣氧化熒光素發(fā)出熒光螢火蟲(chóng)發(fā)光原理ATP全稱(chēng)：三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

A-P～P～PATP的來(lái)源：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化:ATP的利用：各種形式的能量光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1

酶2總結(jié)：正是由于細(xì)胞內(nèi)具有ATP這種能量“通貨”，細(xì)胞才能及時(shí)而持續(xù)地滿(mǎn)足各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。課堂小結(jié)課堂練習(xí)1．下圖表示ATP的結(jié)構(gòu)，相關(guān)說(shuō)法正確的是（

）A.b鍵斷裂后形成ADP和PiB.圖中的3表示ATP中的“A”C.由1、2、3各一分子形成的物質(zhì)是組成DNA的基本單位D.a中的能量可以來(lái)源于光能，也可以轉(zhuǎn)化為光能D

2.ATP在一定條件下很容易斷裂和重新形成的化學(xué)鍵是（

）A.A與P之間的化學(xué)鍵B.前兩個(gè)P之間特殊化學(xué)鍵C.離A較近的那個(gè)特殊化學(xué)鍵D.遠(yuǎn)離A的那個(gè)特殊化學(xué)鍵3.dATP（d表示脫氧）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為dA—P～P～P，用某種酶將dATP中的兩個(gè)高能磷酸鍵水解，得到的產(chǎn)物是（

）A.磷酸腺嘌呤脫氧核苷酸B.磷酸

腺嘌呤核糖核苷酸C.腺苷磷酸D.脫氧核糖

磷