【课件】细胞的能量货币ATP课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

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？3、在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？主要是相互传递求偶信号，吸引异性，以便交尾，繁衍后代腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。书本P86探究一阅读书本P86，完成下列问题：1.ATP的中文名称是什么？2.尝试书写ATP的结构简式3.ATP简式中A、P、—、~、分别代表什么？4.ATP含有几个磷酸基团？（2）ATP是如何为生命活动供能的呢？Ca2+ATP

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。Ca2+ADPCa2+ADP

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，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。

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。(3)ATP的供能机制ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变。因而可以参与各种化学反应。载体蛋白酶活性被激活载体蛋白磷酸化载体蛋白空间结构改变呼吸作用光合作用第五章第2节细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章第2节细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)、生物发电（渗透能）主动运输、胞吞胞吐（化学能）蔗糖、蛋白质等合成大脑思考（电能）肌肉收缩（机械能）生物发光物质合成（光能）能量通过

在吸能反应和放能反应之间流通，

是细胞内流通的能量“货币”ATPATP生命活动（吸能反应），消耗ATP光合、呼吸作用（放能反应），生成ATP

1.ATP的结构。

(1)写出图中①②③④代表的物质。①

,②_____,③_____,④____。

ADPATP腺苷腺嘌呤核糖核苷酸

(1)写出图中①②③④代表的物质。①

,②_____,③_____,④____。

(2)1分子ATP完全水解,可得到哪些成分?

提示:1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸。(3)ATP中的“A”“T”与组成DNA分子的“A”“T”含义是否相同?

提示:不相同。ATP中的“A”指的是腺苷,包括腺嘌呤和核糖,“T”指的是3个;组成DNA分子的“A”指的是腺嘌呤,“T”指的是胸腺嘧啶。腺嘌呤核糖核苷酸腺苷ADPATP【相关资料】萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。能量荧光素酶＋氧气荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出

细胞中的能量物质

化学能主要能源物质主要储能物质糖类脂肪糖原淀粉植物储能物质动物储能物质直接能源物质驱动细胞生命活动的（活期储蓄存折、银行卡）（定期储蓄存折）生命活动的主要承担者蛋白质（房子等不动产）太阳能最终的能量来源：（流通现金、支付宝、微信）ATPA:T：P：-：

腺苷(腺嘌呤和核糖)三个磷酸基团腺苷三磷酸腺嘌呤核糖3个磷酸基团ATP分子的结构核糖腺嘌呤P腺嘌呤核糖核苷酸~P~P123（腺苷一磷酸，AMP）腺苷二磷酸，ADP腺苷三磷酸，ATP普通磷酸键～：

高能磷酸键结构简式：A-P～P～PC、H、O、N、P组成元素：（3个）（2个）（1个）（RNA的基本单位之一）物质结构物质名称A的含义共同点：所有“A”都含有RNADNA核苷酸ATP腺苷(腺嘌呤＋核糖)腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸练习：化合物中“A”的辨析《金版》P86方法规律腺嘌呤5.ATP彻底水解会得到哪些成分？6.ATP中的“A”“T”与组成DNA分子中的“A”“T”含义是否相同？7.每个ATP分子中含有几个磷酸键？都易水解释放能量吗？8.根据ATP中腺苷、磷酸基团的数量关系，分析30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成多少个ATP。探究二不相同腺苷3腺嘌呤胸腺嘧啶3末端磷酸基团易水解释放能量20《金》P896P86例2P8985个小分子：1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基团结构特点

腺嘌呤核糖PPP~~~代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得这种化学键不稳定，容易断裂，具有较高的转移势能。ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解能量高达30.54KJ.ATP是高能磷酸化合物ATP≠能量；ATP是直接能源物质！1、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。2、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。每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。资料：通过以上资料，你能得到什么信息？

ATP在细胞内的含量是很少的，但在细胞内的转化是十分迅速的且处在动态平衡之中（所以含量保持相对稳定）。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，体现了生物界的统一性。含量少速度快《金》P895阅读课本P86-87，回答问题PiE1CBPiE2A1A21、图中B、C各指什么？2、E1、E2的来源分别是？用途？3、A1、A2相同吗？它们的作用分别是？4、ATP的合成场所是？生理过程是？5、人体成熟红细胞产生ATP的部位是？以及所需ATP来源？细胞质基质利用葡萄糖进行无氧呼吸探究三A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)合成酶水解酶ATP合成：ATP水解：ADP+Pi+能量ATP合成酶ATPADP+Pi+能量水解酶能量能量绿色植物的光能植物、动物、人、微生物有机物中稳定的化学能能量储存在ATP中用于各项生命活动（线粒体、细胞质基质）（叶绿体）光合作用呼吸作用吸能反应放能反应放能反应(吸能反应)ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？ATP水解ATP合成反应过程ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP酶的类型反应场所能量来源能量去向*注意：不是可逆反应：物质可逆，酶不同，能量不可逆水解酶合成酶细胞质基质、线粒体、叶绿体ATP中活跃的化学能用于各项生命活动储存在ATP的高能磷酸键中广泛存在于细胞的各个部位有机物中稳定的化学能或光能ATP合成酶

水解酶ADP+Pi+能量水解酶合成酶呼吸作用光合作用第五章第2节细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)、生物发电（渗透能）主动运输、胞吞胞吐（化学能）蔗糖、蛋白质等合成大脑思考（电能）肌肉收缩（机械能）生物发光物质合成（光能）能量通过

在吸能反应和放能反应之间流通，

是细胞内流通的能量“货币”ATPATP生命活动（吸能反应），消耗ATP光合、呼吸作用（放能反应），生成ATP《金》P88例5、P894

合成ATP水解典例2：ATP为萤火虫发光提供能量ATP供能荧光素酶＋O2荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出转基因转化场所常见的生理过程细胞膜细胞质基质叶绿体线粒体核糖体细胞核主动运输、胞吞、胞吐细胞呼吸第一阶段一些需能反应产生ATP：消耗ATP：光反应暗反应和自身DNA复制、转录，蛋白质合成等产生ATP：消耗ATP：有氧呼吸第二、三阶段自身DNA复制、转录，蛋白质合成等产生ATP：消耗ATP：消耗ATP：消耗ATP：蛋白质的合成消耗ATP：DNA复制、转录等拓展：能量转变需经哪些生理过程？光能有机物中稳定的化学能（糖类、脂肪、蛋白质）ATP中活跃的化学能（储存在高能磷酸键中）直接用于各种生命活动①②③光合作用呼吸作用ATP水解ATP在能量转换中的作用光能糖类等有机物稳定的化学能散失维持体温维持各项生命活动活跃的化学能热能能量呼吸作用ATP根本能源直接能源物质ATP光合作用释放储存主要能源物质利用

人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。请回答：（1）a→b的变化过程，ATP水解释放的能量用于

。（2）b→c过程中，ATP含量

，说明呼吸作用加强，释放更多的能量供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。（3）从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明：

。肌肉收缩等生命活动

增加（五）ATP和ADP相互转化的意义ATP与ADP相互转化的_________________，在___________的细胞内都是一样的，这体现了____________；能量供应机制所有生物生物界的统一性拓展：ATP是不是唯一的直接能源物质？ATP是主要的高能磷酸化合物，不是唯一，细胞中还有如GTP、UTP、CTP（NTP）和dATP、dGTP、dTTP、dCTP（dNTP）、磷酸肌酸等高能磷酸化合物；

结合；

激活.

ATP末端磷酸基团脱离，携能量转移；