【公开课】细胞的能量“货币”ATP+课件-高一生物人教版（2019）必修一

思考：运动员运动过程中的能量从哪里来？

这些物质能否直接为肌肉细胞收缩提供能量？糖类是主要的能源物质脂肪是良好的储能物质不能【材料用具】三块刚刚失去收缩功能的离体肌肉，

一定浓度的葡萄糖溶液、ATP溶液、蒸馏水等。【实验设计思路及预期实验结果】小组合作完成（3min）探究实验：

肌肉细胞收缩直接提供能量的物质是什么？【提出问题】【作出假设】肌肉细胞收缩直接提供能量的物质是ATP。葡萄糖ATP蒸馏水不收缩不收缩收缩结论：葡萄糖虽然是能源物质,但是不能被肌肉直接利用，

ATP却能为肌肉收缩直接供能。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

人教版（2019）

必修1《分子与细胞》第2节

细胞的能量“货币”ATP第5章

细胞的能量供应和利用蛋白质——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”自主学习1（2分钟）：阅读课本第86页第三段和左侧“相关信息”，回答下列问题：ATP的中文名称？ATP的分子结构简式？其中A代表什么？P代表什么？~代表什么？腺苷由哪些分子组成？ATP结构式？ATP元素组成？一、ATP是一种高能磷酸化合物一、ATP是一种高能磷酸化合物

1.ATP的分子结构腺嘌呤核糖磷酸基团（P）磷酸基团（P）磷酸基团（P）（1）中文名称：（2）元素组成：（3）结构简式：腺苷三磷酸C、H、O、N、PA-P~P~P腺苷（A）腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）腺嘌呤核糖核苷酸(AMP，RNA的组成单位)符号含义：A？P？~？T？特殊化学键一、ATP是一种高能磷酸化合物

2.ATP的供能原理~代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。~~ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸集团携能量与其他分子结合，使该分子结构改变。所以水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。一、ATP是一种高能磷酸化合物

2.ATP的供能原理“A”的比较(说出圆圈里所表示的含义）腺嘌呤核糖核苷酸（腺苷一磷酸）腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸（腺苷一磷酸）落实必备知识强化关键能力及时训练【相关资料】

一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48千克,在紧张活动的情况下,ATP的消耗可达0.5kg/min,而人体中ATP的总量只有大约2mg,剧烈运动时只能维持3S。你从这段资料中发现了ATP的什么秘密？自主学习2：阅读课本第86-87页，完成下列问题（3分钟）ATP水解过程？ATP合成过程？是可逆反应吗？二、ATP与ADP可以相互转化PPP~~Pi能量Pi能量合成水解ATP与ADP相互转化示意图PP~二、ATP与ADP可以相互转化

1.相互转化过程

ATPATP水解酶Pi能量

ADPATP合成酶Pi能量ATPATP合成酶

ATP水解酶ADP+Pi+

能量二、ATP与ADP可以相互转化ATPADP能量能量水解合成ATP与ADP互相转化示意图（1）对于正常的细胞来说，ATP和ADP这种相互转化，时刻不停的发生并处于动态平衡当中。（2）ATP与ADP的转化机制，在所有细胞中都是一样的，体现了生物界的统一性。

2.转化的特点二、ATP与ADP可以相互转化ATPADP能量能量水解合成ATP与ADP互相转化示意图（3）ATP与ADP相互转化过程中，物质可逆，能量不可逆，催化的酶不同，反应场所不同，因此，不是可逆反应。

2.转化的特点葡萄糖等氧化分解释放能量蛋白质合成等吸收能量ADP转化成ATP的过程中，所需能量从哪里来呢？光合作用呼吸作用呼吸作用绿色植物能量ADP+Pi+ATP

酶化能合成硝化细菌ATP合成：储存在特殊的化学键中人、动物、真菌、多数细菌等ATP水解与ATP合成的比较：反应反应类型酶的类型场所能量来源能量去向水解反应合成反应水解酶合成酶活细胞所有部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等特殊的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的化学键中ATP的水解ATP

ADP+Pi+能量水解酶ATP的合成合成酶ADP+Pi

+能量ATP三、ATP的利用渗透能大脑思考电鳗发电Ca2+ATP主动运输生物发光肌肉收缩物质合成光能电能电能机械能化学能渗透能注意：细胞中绝大多数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的（还有GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等）。三、ATP的利用实例：ATP为主动运输供能4.载体蛋白去磷酸化—构型恢复。1.Ca2+载体蛋白（ATP水解酶）被激活。2.载体蛋白磷酸化。3.载体蛋白空间结构变化，Ca2+的结合位点转向膜外侧。三、ATP的利用实例：ATP为主动运输供能ATP末端磷酸基团脱离，携能量转移载体蛋白的空间结构改变；物质实现逆浓度跨膜运输

物质与载体蛋白相应位点结合,载体蛋白的酶活性激活载体蛋白磷酸化

三、ATP的利用吸能反应放能反应蛋白质的合成葡萄糖等有机物的氧化分解ATP储存水解放能

吸能反应细胞中的化学反应

放能反应（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。

酶酶光合作用呼吸作用ATPADP主动运输物质合成肌肉收缩……PiPi能量能量生物发光

反应

反应

放能反应与ATP的

相联系

吸能反应与ATP的

相联系能量通过

在吸能反应和放能反应之间流通。合成水解放能吸能ATP三、ATP的利用能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。有机物中的化学能ATP中的化学能耗能的生命活动能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。三、ATP的利用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萤火树发光原理课堂小结一、概念检测1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是（

）A．A—P—P~P

B．A—P~P~PC．A~P~P—P

D．A~P~P~P2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（

）A．脂肪酸

B．氨基酸C．腺苷二磷酸

D．腺苷三磷酸练习与应用BD一、概念检测3.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于ATP的叙述，错误的是（

）A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布

B．ATP合成所需的能量由磷酸提供C．ATP可以水解为ADP和磷酸

D．正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（

）A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率练习与应用BC二、拓展应用1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。练习与应用吸能反应,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应,如丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于ADP转化为ATP的反应,储存在ATP中。二、拓展应用2.同样是能源物质，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。练习与应用在储存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点，一是ATP分子中含有的化学能比较少,一分子ATP转化为ADP时释放的化学能⼤约只是一分⼦子葡萄糖的1/94;二