【公开课】细胞的能量“货币”ATP+课件高一上学期生物人教版必修一

第五章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“货币”——ATP萤火虫的发光原理荧光素+能量

+O2

氧化荧光素+H2O荧光素酶从哪里来？想一想：

细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？如何验证？

（发出荧光）

糖类、脂肪、ATP-----------探究：使萤火虫发光的能源物质荧光消失ABCD15min暗处发光器粉末（含荧光素和荧光素酶）

小组讨论，完成实验设计并预测结果。

用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入4支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……荧光消失暗处ABCD2ｍL葡萄糖溶液2ｍLATP溶液2ｍL脂肪溶液2ｍL蒸馏水观察15min暗处发光器粉末（含荧光素和荧光素酶）探究：有荧光出现无荧光出现使萤火虫发光的能源物质结论：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质

糖类、脂肪等有机物中的化学能ATP中的化学能耗能的生命过程细胞中流通的能量“货币”中文名称：元素组成：腺苷三磷酸A-P～P～PCHONP结构简式：

A：

T：

P：

—：

～：腺苷（腺嘌呤+核糖）三磷酸基团普通磷酸键特殊化学键一、ATP是一种高能磷酸化合物（P88）相邻磷酸基团都带负电荷，相互排斥远离腺苷的特殊化学键易断裂末端磷酸基团有较高的转移势能1molATP水解能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。注意：ATP≠能量，而是一种储存能量的物质一、ATP是一种高能磷酸化合物腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸(ATP)~腺嘌呤核糖PP腺嘌呤核糖P腺苷一磷酸（AMP）~~腺嘌呤核糖PPPRNA的基本组成单位之一也称腺嘌呤核糖核苷酸一、ATP是一种高能磷酸化合物ppppp能量Pi能量Pi合成水解1.转化过程：

ADP+Pi+能量

合成酶

ATP

ATP水解酶

ADP+Pi+能量二、ATP和ADP可以相互转化光合作用呼吸作用呼吸作用

人、动物、真菌、多数细菌等绿色植物能量ADP+Pi+ATP

酶有机物氧化分解二、ATP和ADP可以相互转化ppppp能量Pi能量Pi合成水解1.转化过程：

ADP+Pi+能量

合成酶

ATP

ATP水解酶

ADP+Pi+能量ATP的合成与分解是否为可逆反应？二、ATP和ADP可以相互转化

酶能量去路场所

2、ATP合成反应与水解反应的比较ATP酶

ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量

酶

ATPATP合成酶ATP水解酶光合作用（光能）、呼吸作用（化学能）特殊化学键水解用于形成特殊化学键用于各种生命活动细胞内的需能部位细胞质基质、线粒体、叶绿体总结：物质可逆，能量不可逆，场所、酶也不同，所以不是可逆反应二、ATP和ADP可以相互转化能量来源3、相互转化特点：（1）细胞中ATP的含量少，但ATP和ADP之间的转换是时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中；（2）ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。

运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消耗约60kg的ATP，相当于一个成年人的体重。

成人体内ATP的总量2~10mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40kg，在活动的状态下ATP的消耗可达0.5kg/min；在安静状态时，肌肉内ATP的所放能量只能维持肌肉收缩1~2s。资料1资料2ATP在细胞内的含量很少，需求量很大，机体是如何解决这个问题的呢？

其他生物也是这样的能量供应机制吗？三、ATP的利用用于生物放电（电能）用于生物发光（光能）用于主动运输（渗透能）电鳐用于大脑思考（电能）用于肌细胞收缩（机械能）细胞内的物质合成（化学能）、有机物的氧化分解（热能）∙∙∙ATPATP为主动运输供能的过程①Ca2+与载体蛋白结合位点结合②载体蛋白催化ATP水解的活性被激活③ATP水解④磷酸基团与载体蛋白结合⑤磷酸化导致载体蛋白空间结构改变⑥Ca2+结合位点转向膜另一侧，将Ca2+释放问题：ATP如何为生命活动提供能量?观看为Ca2+主动运输的过程，总结ATP为主动运输提供能量的过程三、ATP的利用

物质从ATP获得磷酸基团的过程称为——磷酸化，是该物质获能的过程；磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。ATP的供能方式简单归纳细胞内的化学反应分为两大类：

吸能反应：需要吸收能量（如蛋白质的合成）

ATP酶

ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量

酶

ATP放能反应：会释放能量（如葡萄糖的氧化分解）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通ATP是细胞流通的能量“通货”。三、ATP的利用六、科学前沿发荧光的烟草苗

萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。

如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么......课堂小结ATP结构简式：ATP与ADP的转化：ATP的利用：ATP的功能：细胞生命活动的直接能源物质A-P~P~P主动运输、生物发光、生物放电、大脑思考等

ATP水解酶

ADP+Pi+能量合成酶1、辨析ATP、DNA、RNA、核苷酸结构中“A”的含义练一练练一练2、下列哪些生理活动不会导致细胞内ADP增加的是（）A.小肠吸收K+和Na+