【同步备课】高一生物必修1优质课件：5.2 细胞的能量“货币”ATP-人教版

人教版/必修1分子与细胞/第5章/第2节ATP---细胞的能量“通货”1.通过实验情境分析，解释ATP作为能量“通货”的结构基础。2.通过数据情境分析，说明ATP和ADP相互转化的机制。3.逐渐形成结构与功能相适应的生物学观点。学习目标情境导入奥运回放情境导入东京奥运会100米短跑半决赛，苏炳添以9秒83个人历史最佳成绩晋级决赛！他创造了亚洲历史新纪录，也成为首位闯入奥运会男子百米决赛的中国运动员！运动员奔跑过程中要消耗大量能量，那么细胞生命活动需要的能量是由什么物质直接提供的呢？寻找证据情境：在淀粉、糖原、脂肪、葡萄糖、蛋白质五种有机物中。能够被细胞直接吸收利用的是什么？这种物质能直接为细胞提供能量吗？根据下表所示实验方案，分析青蛙腓肠肌在不同能源物质处理下的收缩情况。实验分组A组B组实验材料新鲜的青蛙腓肠肌A新鲜的青蛙腓肠肌B步骤1施加适宜强度电刺激，直到_______________________为止步骤2

滴加适量葡糖糖溶液

滴加适量ATP溶液步骤3

对两组的腓肠肌分别施加适宜电刺激实验结果不收缩收缩分析自变量、因变量、结论？不收缩模型认知一.ATP的结构小结A–P～P～PA：腺苷P：磷酸基团～：特殊的化学键2.结构简式：=腺嘌呤+核糖（3个）（2个）—：磷酸键（1个）1.中文名称：三磷酸腺苷问题探究资料：α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A-Pα~Pβ~P

γ)，现有甲乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。思考:ATP中哪一个磷酸基团容易脱离?ATP水解的产物有哪些?提示：远离A的第二个磷酸基团，水解后的产物有ADP，PiA-P~P~P水解酶A-P~P+Pi+ADP能量

ATP不稳定,易断裂,也易形成1、ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？为各项生命活动直接提供能量3、ATP的生理功能：二.ATP的功能小结冷知识材料1：

假如你的体重是70kg，臂长是0.25m，用体重乘以臂长再乘以g（10N/kg），就是消耗的热量。将数字换算进去就是70×0.25×10=175J，也就是说，如果你的体重70公斤，臂长0.25m，做一次标准俯卧撑所消耗的热量大约是175焦耳。

如果每天做4组俯卧撑，每组做12次的话，按照上面的这个体型大约能消耗8400焦耳的热量，约2007.6卡路里。一般认为，每消耗7700大卡热量就能减掉一公斤脂肪，即：每做一个标准俯卧撑约消耗5g脂肪。

问题探究材料1：经测定，一个成年人每天大约需要消耗45kgATP，剧烈运动时，ATP的消耗量甚至达到0.5kg/min，但每一时刻储存在体内的ATP总量不到1g。材料2：氰化钾是阻止ATP合成的毒药，小鼠中毒后在3~6分钟就会死亡。思考：以上材料说明什么？提示：体内储存的ATP很少，要想维持生命活动，就必须不停的合成ATP寻找证据材料3：将32P标记的磷酸盐加入细胞培养液中，并在短时间内快速分离出细胞的ATP，结果ATP的浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已经带有放射性标记。材料3中为什么只有末端的磷酸基团带有放射性标记？生物体如何解决ATP储存量很少但需求量很大的矛盾？提示：末端的磷酸基团带上了标记，说明有新合成的ATP，但ATP的浓度变化不大，说明ATP还在分解，合成和分解速率动态平衡。要解决需求量大但体内存量少的矛盾，二者就要快速的转化。ATPADP+Pi

+能量

合成酶水解酶有机物中的化

学能和光能（可来自放能反应）特殊化学键内的化学能ATPADPPi能量（可用于吸能反应）能量Pi合成酶水解酶ATP与ADP相互转化示意图ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？三.ATP与ADP转化小结思维拓展：讨论：ATP与ADP之间的相互转化是可逆反应吗？提示：1、从反应条件看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此反应条件不同。2、从能量来源看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）3、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。不是可逆反应四、ATP的形成途径（ADP转化成ATP时所需能量的主要来源）动物、人、等绿色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

合成酶糖类、脂肪等有机物氧化分解用于主动运输（渗透能）ATP用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）用于生物放电（电能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于细胞内各种吸能反应（化学能）用于生物发光（光能）用于大脑思考（电能）ATP水解后释放能量的去向萤火虫发光原理联系实际质疑：ATP只能作为能源物质?资料:20世纪50年代，研究者发现ATP在神经系统的信息传递中可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏中枢及外周神经系统等多个部位的细胞质膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递信息的信号分子。质疑：有其他的直接能源物质吗?

资料:如果将ATP中碱基A替换为G、U、C，分别为鸟苷三磷酸，尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起组成NTP家族，其脱去核糖第二位C上的O原子组成dNTP家族，均为高能化合物。蛋白质、脂肪、糖类、ATP关系本课小结

课下思考课堂练习1.据图判断，下列有关叙述错误的是（

）A．甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同B．乙中不含特殊的磷酸键，是RNA基本组成单位之一C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成D．ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程D2.ATP