【课件】+细胞的能量“货币”ATP+课件+2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

第五章

第2节

细胞的能量“货币”ATP问题探讨1.萤火虫发光的生物学意义是什么？2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。腹部后端细胞内的荧光素3.在萤火虫发光的过程中能量转化吗？有，萤火虫腹部细胞内有一些有机物中储存的化学能，只有在转变为光能时才能发光。【基本原理】葡萄糖？脂肪？ATP?荧光素激活的荧光素（发出荧光）O2

能量

氧化荧光素荧光素酶任务一：探究萤火虫发光的直接供能物质实验材料萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP等实验原理实验变量自变量：因变量：无关变量：添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP）是否发光温度等荧光素激活的荧光素（发出荧光）O2

能量

氧化荧光素荧光素酶ABCD2mLATP溶液2mL脂肪溶液2mL蒸馏水2mL葡萄糖溶液荧光消失暗处15min任务一：探究萤火虫发光的直接供能物质暗处有荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现结论：萤火虫发光的直接供能物质是ATP卖菜买咖啡货币脂肪、葡萄糖等有机物中的化学能生命活动直接供能ATPATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质

自主阅读P86页第三自然段并结合“相关信息”，完成以下问题，并构建ATP的物理模型1、ATP的中文名称？ATP由哪些部分组成？2、ATP的组成元素？3、ATP的结构简式如何书写？4、A、T、P、—、～分别代表什么？5、A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别？6、ATP如何释放能量？7、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？任务二：构建ATP结构物理模型核糖磷酸基团腺嘌呤腺苷（A）腺苷三磷酸（ATP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷磷酸基团特殊的化学键普通的化学键A—P～P～P腺苷一磷酸（AMP）C、H、O、N、P1分子腺苷和3分子磷酸基团3.化学组成:2.元素组成:4.结构简式：一、ATP是一种高能磷酸化合物1.中文名称:腺苷三磷酸~~~~PPP

请同学们根据刚刚所学信息选用以下结构尝试构建ATP的结构模型，并在纸上画出来核糖

腺嘌呤A—P~P~P一、ATP是一种高能磷酸化合物5.ATP供能原理：→磷酸基团趋向于分开相互排斥有较高的转移势能，储存在”～”中→远离腺苷的磷酸基团容易断开+酶一、ATP是一种高能磷酸化合物两个相邻磷酸基团带负电荷→磷酸基团携带着部分转移势能与其他分子结合，使其变得活跃＋H2O酶＋＋30.54kJ/molATPADP能量ATP的水解：ATP水解释放的能量高达30.54KJ/mol水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物ATP是一种高能磷酸化合物一、ATP是一种高能磷酸化合物ATP消耗量大【资料3】每个细胞每秒钟可合成约1000万个ATP且同时有等量ATP被水解任务三：通过资料分析解释ATP与ADP的关系一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。【资料1】【资料2】成人细胞内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。ATP含量很少ATP在水解的同时还在源源不断的的合成，ATP与ADP可以互相转化。这种转化是时刻不停地发生且处于动态平衡的ATP合成和水解都非常迅速ATPADP能量能量水解合成ATP与ADP互相转化示意图二、ATP与ADP可以互相转化去路各项生命活动1.转化过程：能量从哪里来呢？ATP中活跃的化学能光合作用呼吸作用糖类等有机物中稳定的化学能光能能量二、ATP与ADP可以互相转化医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水进行补充能量；人们的主食米饭，面食的主要成分是淀粉；植物在光照条件下，叶绿体能合成ATP，也能制造糖类，植物在无光情况下，叶绿体不能合成ATP，也不能制造糖类。【资料4】酶1和酶2相同吗？能量1和能量2相同吗？ATP－ADP的相互转化是可逆反应吗？二、ATP与ADP可以互相转化光合作用呼吸作用呼吸作用绿色植物主要来源动物、人、真菌、多数细菌去路各项生命活动1.转化过程：反应ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反应类型酶的类型场所能量来源能量去向酶1酶2二、ATP与ADP可以互相转化水解反应合成反应水解酶合成酶活细胞多种场所线粒体、叶绿体、细胞质基质等特殊化学键有机物中的化学能、光能用于各项生命活动储存于特殊化学键中结论：不属于可逆反应，物质可逆，能量不可逆，场所、酶也不同2.

ATP、ADP的相互转化过程是可逆的吗？二、ATP与ADP可以互相转化3.转化特点：放能反应吸能反应葡萄糖等氧化分解释放能量蛋白质合成等吸收能量ATP与ADP互相转化示意图放能反应:(伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。吸能反应:(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。三、ATP的利用哪些生命活动需要消耗ATP？大脑思考（电能）萤火虫发光（光能）主动运输（渗透能）物质合成（化学能）用于肌肉收缩（机械能）肌球蛋白肌动蛋白肌肉收缩细胞内物质运输三、ATP的利用哪些生命活动需要消耗ATP？以主动运输为例分析ATP供能过程三、ATP的利用1.膜内Ca2+

与相应位点结合，酶活性被激活。2.酶的作用下，末端磷酸基团脱离,与载体蛋白结合(载体蛋白磷酸化)3.空间结构改变，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。Ca2+ATPCa2+ADPCa2+ADP以主动运输为例分析ATP供能过程三、ATP的利用问题：细胞为什么不直接利用葡萄糖、脂肪等有机物的能量，而是要将能量转移到ATP中再利用呢？三、ATP的利用糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，相当于存折和支票中大额度的钱，但不方便直接利用。ATP储存的能量相对来说少，且容易合成和水解，因此方便直接利用。≈≈ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质①____________________②______________③_______________④__________________⑤____________________⑥_____________________腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸不同化合物中各种A的辨析拓展延伸上图各个圆圈中代表的含义相同的有哪些？①=③=⑤，代表腺嘌呤核糖核苷酸④=②，代表腺苷A不同化合物中各种A的辨析拓展延伸拓展延伸能源物质能源物质主要能源物质储能物质主要储能物质直接能源物质最终能量来源糖类、脂肪、蛋白质、ATP糖类脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）脂肪ATP太阳能课堂小结巩固练习ATP是细胞内主要的能源物质(

)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成(

)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能(

)细胞内储存着大量的ATP，为生命活动提供能量(

)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(

)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应（）×××××√1．下面关于ATP分子的叙述，错误的是（

）A．ATP中的能量可以来源于光能、化学能B．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”C．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似D．正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定BC

注意：①ATP是一种物质，不是能量，能量以化学能形式储存在ATP中②ATP中的A:腺苷，T:三(triple)，P:磷酸基团巩固练习2.ATP、GTP、CTP、UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，他们彻底水解的产物只有碱基不同。下列叙述错误的是（）A.ATP是细胞内唯一的直接能源物质B.UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、核糖和磷酸C.一分子GTP中有2个特殊的化学键和1个普通磷酸键D.CTP的名称是胞苷三磷酸，其中“C”是由胞嘧啶和核糖构成AATP腺苷三磷酸

腺嘌呤核糖PPP