5.2细胞的能量货币ATP课件-高一上学期生物人教版必修一

第2节细胞的能量“货币”ATP第五章：萤虫发光的生物学意义是什么？相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？化学能转变为光能。腹部后端细胞内有荧光素。问题探讨秋夕杜牧（唐）银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。糖类是细胞中主要的能源物质脂肪是细胞中良好的储能物质细胞内哪些物质可能为萤火虫发光提供能量呢？捣碎的萤火虫发光器、生理盐水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP制剂、蒸馏水和4支试管等。1.实验材料：科学探究实验的一般步骤：提出问题作出假设设计实验分析结果交流表达探究1：探究•实验萤火虫发光器实验①请利用以上材料设计实验，探究细胞内的直接能源物质ADCB暗处理15分钟２ｍL蒸馏水２ｍL葡萄糖溶液２ｍL脂肪溶液２ｍLATP溶液探究1：探究•实验萤火虫发光器实验2.实验过程本实验的自变量是什么？为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质？实验结果说明什么？自变量：因变量：无关变量：添加的物质是否发光温度等ATP是细胞内直接的能源物质。使细胞内储存的能源物质消耗殆尽，排除自身能量的干扰。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”一.ATP的功能驱动细胞生命活动的直接能源物质结构与功能相适应，ATP有什么样的结构可以作为直接的能源物质？腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）2.结构简式：腺苷磷酸基团特殊的磷酸键普通的磷酸键A—P～P～P1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ;水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物二.ATP的结构1.元素组成：C、H、O、N、P3.结构特点：能量多；不稳定β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。资料ATPH2OHADP腺苷二磷酸OPOHO-O-能量高达30.54kJ/molATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。ADP相互排斥的磷酸基团减少，势能降低磷酸基团携带转移的“势能”与其他分子结合酶磷酸水PPPPPP三.ATP的水解

α位β位γ位负电负电负电ATP消耗量大ATP含量很少矛盾每个细胞每秒钟可合成约1000万个ATP且同时有等量ATP被水解1研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。23资料分析ATP的能量供应机制：ATP与ADP相互转化ATP合成和水解都非常迅速

ATP水解酶ADP+Pi+合成酶能量四.ATP与ADP相互转化能量能量合成水解ATP与ADP相互转化示意图光合作用呼吸作用人、动物、真菌\多数细菌等绿色植物呼吸作用~~~用于各项生命活动PPPPPPP根据示意图分析ATP合成与水解过程中能量的来源与去处。糖类等有机物中的化学能光能糖类等有机物中的化学能对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化时刻发生并处于

之中在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的

。物质是

，能量是

的、酶是

的讨论1：在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？讨论2：如果ATP与ADP的转化出现障碍，后果是什么？四.ATP与ADP相互转化可逆的不可逆不相同动态平衡统一性用于大脑思考（电能）用于肌肉收缩（机械能）用于细胞内各种物质的合成用于生物放电（电能）用于生物发光（光能）用于主动运输（渗透能）五.ATP的利用载体蛋白的磷酸化。载体蛋白空间结构发生变化ATP水解酶被激活。Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外在ATP酶的作用下，ATP水解。磷酸基团与载体蛋白结合Ca2+与其运输的载体蛋白相应位点结合

（主动运输为例看图5-7排序)答案：7-3-5-6-1-2-4ATP用于主动运输六.ATP的供能方式六.ATP的供能方式

物质从ATP获得磷酸基团的过程称为磷酸化，是获能的过程；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。放能反应葡萄糖、脂肪等有机物氧化分解合成水解ATPADP能量能量放能反应与

反应联系，释放的能量储存在

中；吸能反应与

联系，需要吸收的能量由

提供；能量通过ATP在吸能反应与放能反应之间流通，因此把ATP比喻成细胞内

。ATP水解ATP合成ATP流通的能量“货币”ATP水解（各项生命活动）吸能反应思考：为什么说ATP是细胞内流通的能量“货币”荧光素ATP能量激活的荧光素荧光素酶+氧气氧化荧光素发出荧光拓展延伸萤火虫的发光原理及利用通过本节课的学习你能解释萤火虫发光的原理吗？你能发挥想象将萤火虫发光原理应用到生活实践中吗？如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么……发荧光的烟草苗请标明下列各物质中“A”代表的含义腺嘌呤

腺嘌呤脱氧核苷酸

腺嘌呤核糖核苷酸

（5）AATP：A：

。腺嘌呤

腺苷拓展练习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。拓展应用吸能反应：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。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：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。拓展应用在储存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点：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;一是：二是：ATP分子中所含的是活跃的化学能,而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP