5.2细胞的能量“货币”ATP课件【知识精讲精研】高一上学期生物人教版必修1

复习回顾1.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为________。2.酶是______________________________________，酶的化学本质是____________，其基本组成单位是____________________，其主要元素组成是________________；酶在_____________都可以起作用。3.酶有如下的特性：________、________和酶的作用条件________。4.________________________，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶_____________。0℃左右时，酶的活性________，但酶的______________稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适于在________下保存。(P84)活化能活细胞产生的具有催化作用的有机物蛋白质或RNA氨基酸或核糖核苷酸C、H、O、N或C、H、O、N、P细胞内外高效性

专一性

较温和过酸、过碱或温度过高永久失活很低空间结构低温第5章细胞的能量供应与应用第2节细胞的能量“货币”ATP行业PPT模板http:///hangye/本节聚焦1.通过对ATP化学组成和结构特点的分析，理解ATP的结构与其功能相适应；2.通过对ATP和ADP相互转化进行模型构建，概述ATP形成所需能量的主要来源及意义；3.通过对生活实例的讨论分析，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。第2节细胞的能量“货币”ATP问题探讨P86“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。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？提示：萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，以便繁衍后代。提示：萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。提示：有。萤火虫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。飞舞的小灯笼——萤火虫萤火虫发光需要细胞提供能量；细胞内物质的主动运输需要能量；物质的合成需要能量；肌纤维的收缩也需要能量，这些能量从哪里来呢？细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞生命活动提供能量的却是另外一种有机物——ATP。今天我们将学习细胞的能量“货币”ATP一、ATP是一种高能磷酸化合物第2节ATP分子的结构及特点细胞的能量“货币”ATPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团特殊的化学键C、H、O、N、P

元素组成磷脂、DNA、RNA腺嘌呤、核糖、磷酸

化学组成腺苷(用A表示)A—P~P~P

结构简式3个(用T表示)ATP：腺苷三磷酸

中文名称A：腺苷；T：3个；P：磷酸基团—：1个普通的化学键；~：2个特殊的化学键“~”老教材称“高能磷酸键”，现已不提，模拟题可能继续使用。第2节ATP分子的结构及特点细胞的能量“货币”ATP腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团腺苷磷酸基团三个磷酸基团腺苷三磷酸（ATP）第2节ATP分子的结构及特点细胞的能量“货币”ATP腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团腺苷磷酸基团

2个磷酸基团腺苷二磷酸（ADP）第2节ATP分子的结构及特点细胞的能量“货币”ATP腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团腺苷磷酸基团

1个磷酸基团腺苷一磷酸（AMP）提示：RNA基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。第2节ATP分子的结构及特点细胞的能量“货币”ATPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－原因：两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等。磷酸分子OPO－OO－CHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～O－ADP酶结果：末端的磷酸基团有一种脱离下来与其他分子结合的趋势。具有较高的转移势能。ATP提示：脱离下来的磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。第2节ATP分子的结构及特点细胞的能量“货币”ATPA－P～P～P放能特点：“～”特殊的化学键不稳定，末端的磷酸基团脱离下来，挟能量与其他分子结合。该过程是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ。ATP是一种高能磷酸化合物。拓展：【高能磷酸化合物】是指水解1mol该物质能释放20.92kJ以上能量的磷酸化合物。除了ATP，还有ADP、磷酸肌酸等ATP、DNA、RNA中“A”含义的比较ATP中的A为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)；DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸；RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸；核苷酸中的A为腺嘌呤。可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。课堂练习1.下列关于ATP的叙述中，错误的是()A.ATP分子中含有三个特殊化学键B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质A课堂练习2.在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是()A．①和② B．①和③C．③和④ D．⑤和⑥D二、ATP与ADP可以相互转化第2节ATP与ADP相互转化细胞的能量“货币”ATPPPP～～PP～Pi能量水解合成Pi能量转化实质：ATP中能量的储存与释放主要通过末端磷酸基团的结合和脱离来实现。第2节ATP与ADP相互转化细胞的能量“货币”ATP含量很少；但转化迅速，细胞内ATP含量总处于动态平衡的状态，从而保证了能量的持续供应。该机制是生物界的共性。

细胞内ATP含量与转化特点说明：成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为2～10mg，而一个正常成年人在静止状态下24h，有40kg的ATP发生转化。为满足能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的?第2节ATP与ADP相互转化细胞的能量“货币”ATP(1)释放能量：(2)储存能量：

相互转化的反应式第2节ATP与ADP相互转化细胞的能量“货币”ATP①人、动物、真菌、大多数细菌：来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。②绿色植物：除来自呼吸作用所释放的能量，还可以来自光能。

)合成ATP所需能量的来源第2节ATP与ADP相互转化细胞的能量“货币”ATPATP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，这体现了生物界的统一性。

ATP与ADP相互转化意义第2节ATP与ADP相互转化细胞的能量“货币”ATP【讨论】ATP可以分解得到ADP，同样ADP也可以合成ATP，那么，ATP与ADP的相互转变是化学上的可逆反应吗？为什么？提示：①ATP转化为ADP的反应为水解反应，而ADP转化为ATP的反应为合成反应。根据酶的专一性特点，二者所需酶的种类不同。②从能量的来源看，ATP水解释放能量，ATP合成储存能量。③反应进行的也各不相同，产生ATP的部位主要是细胞质基质、线粒体、叶绿体，ATP分解的场所较广泛。ATP与ADP可以相互转化课堂练习3.如图表示ATP与ADP之间的转化图，下列分析错误的是()A.A为ATP，B为ADP B.能量1和能量2来源不同C.酶1和酶2是同一种酶 D.C1和C2是同一种物质C三、ATP的利用第2节ATP的利用细胞的能量“货币”ATP细胞中绝大多数消耗能量的生命活动是由ATP直接供能。

ATP的生理功能第2节ATP为主动运输供能的过程细胞的能量“货币”ATP参与Ca2+主动运输的载体蛋白，也是一种能催化ATP水解的酶。

Ca2+与载体蛋白结合在载体蛋白这种酶的作用下，ATP末端的磷酸基团脱离，挟能量与载体蛋白结合。

载体蛋白的磷酸化载体蛋白的磷酸化导致其空间结构改变，使Ca2+的结合位点转向膜外，释放Ca2+。

载体蛋白空间结构改变第2节吸能反应和放能反应细胞的能量“货币”ATPPPP～～PP～Pi能量Pi能量水解合成【含义】细胞内需要吸收能量的化学反应。【举例】蛋白质的合成吸能反应放能反应【含义】细胞内释放能量的化学反应。【举例】葡萄糖的氧化分解第2节吸能反应和放能反应细胞的能量“货币”ATP【讨论】为什么说ATP是细胞的能量“通货”?为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？提示：能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通；糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到ATP中，方可被用于各种吸能反应。事实上，细胞中ATP形成时所需能量正是源于多种生化反应所释放的能量。第2节拓展——萤火虫发光的原因细胞的能量“货币”ATP发光细胞荧光素荧光素酶ATP激活发生氧化反应氧化荧光素发出荧光萤火虫O2特别提醒(1)ATP在体内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，使细胞内ATP含量保持相对稳定。(2)ATP并非细胞生命活动唯一的直接供能物质，只是绝大多数生命活动的直接能源物质，除此之外，还存在其他的直接供能物质。(3)ATP转化为ADP又称ATP的水解反应，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。(4)ATP和ADP相互转化理解为“物质是可逆的，能量是不可逆的〞或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的〞课堂练习4.下列关于ATP与ADP相互转化的叙述，正确的是()A.ATP和ADP相互转化是一种可逆反应B.细胞可以利用热能将ADP转化为ATPC.ATP转化成ADP时，所有的特殊化学键都断裂D.动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量“通货”的，说明了生物界具有统一性D知识总结第2节细胞的能量“货币”ATP练习与应用P891.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~PB.A-P~P~PC.A~P~P-PD.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的比值相对稳定一、概念检测BDB4.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一、概念检测C1.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。【提示】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。【提示】在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具