5.3细胞的能量货币ATP课件【知识精研+拓展延伸】高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“货币”ATP《秋夕》——杜牧银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。1、萤火虫发光的生物学意义是什么？2、萤火虫的发光原理是什么？相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。问题探讨荧光素能量激活的荧光素荧光素酶氧气氧化荧光素发出荧光葡萄糖是细胞中主要的能源物质脂肪是细胞中良好的储能物质【思考】细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？？其他某物质A萤火虫发光器实验加入2mL物质A溶液物质A是能源物质物质A是直接能源物质一、ATP的功能ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。糖、脂肪生命活动直接利用ATP细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。蛋白质——脂肪——糖类——ATP——细胞能源物质的比喻“不动产”“定期存款”“活期存款”“现金”功能：ATP是生物体生命活动的直接能源物质一、ATP的功能腺苷（A）二、ATP的结构1、中文名称2、元素组成腺苷三磷酸C、H、O、N、P3、结构组成1分子腺嘌呤1分子核糖3分子磷酸基团4、结构简式A－P～P～PA:腺苷P:磷酸基团－:普通的化学键～:特殊化学键2个A（腺苷）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸）RNA的基本单位之一T：三二、ATP的结构APPP思考：ATP中的能量储存在哪儿？储存在特殊化学键中。ATP不稳定，两个相邻的磷酸带有负电荷而相互排斥，使这种化学键不稳定，末端的磷酸基团有较高转移势能。ATP水解的过程就是

的过程，1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种

。释放能量高能磷酸化合物注意：ATP是一种物质，不是能量ATP供能原理A—P～P～P

A—P～P～P

A—P～PPi

由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生改变

ATP水解酶1、ATP水解释放能量转化成ADPA–P～P～PA–P～P+Pi+能量ADP:腺苷二磷酸反应式：ATP

ATP水解酶ADP+

Pi+能量三、ATP和ADP可以相互转化

ATP合成酶2、由ADP合成ATP储存能量ATPADP+Pi+能量三、ATP和ADP可以相互转化资料分析ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。1成人体内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。2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3ATP合成和水解都非常迅速图5-4ATP与ADP相互转化示意图特点对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化是时刻不停发生并处于动态平衡之中。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的

。三、ATP和ADP可以相互转化统一性动物、人、真菌和大多数的细菌等绿色植物能量呼吸作用呼吸作用ADP+Pi+ATP

ATP合成酶有机物分解所释放的化学能合成ATP的能量来源产生ATP的场所：光合作用光能①有机物分解所释放的化学能

②光能①细胞质基质、②线粒体、③叶绿体①②三、ATP和ADP可以相互转化四、ATP的利用大脑思考（电能）用于主动运输（渗透能）用于生物发光(光能)用于生物发电（电能）用于物质合成（化学能）用于肌肉收缩（机械能）思考：ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？①参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移，这就是载体蛋白磷酸化。③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外侧。①运输物质②ATP水解酶活性载体蛋白作用四、ATP的利用以主动运输为例分析ATP供能过程①ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化②这些分子被磷酸化后，空间结构发生改变，活性也发生改变。四、ATP的利用ATPATP合成酶ATP水解酶ADP+Pi+能量ATP与ADP相互转化示意图ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？ATP合成与水解的场所、酶与能量的来源和去向不同不是可逆反应物质可逆，能量不可逆ATP的合成ATP的水解反应式所需酶能量来源能量去路反应场所ATP合成酶ATP水解酶光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸）特殊化学键中的能量形成特殊化学键用于各项需能的生命活动细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位ADP＋Pi＋能量

ATP酶ATPADP＋Pi＋能量酶ATP合成与ATP水解的比较五、ATP的利用吸能反应总是与____________相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。ATP的水解ATP的合成ATP储存的能量相对较少，但能被直接利用。释放储存ATP是细胞的能量“货币”糖类、脂肪等有机物储存有