细胞的能量货币ATP课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

5.2细胞的能量“货币”ATP腺苷三磷酸（ATP）“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，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关生物学问题。问题探讨讨论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.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？

萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,在ATP提供能量的前提下,荧光素酶可催化荧光素转化为能发出荧光的氧化荧光素。【萤火虫的发光原理】作为能源物质的葡萄糖，是为生命活动直接供能吗？ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。知识回顾1、细胞生命活动所需的主要能源物质，被称为“生命燃料”的是

；2、动物细胞的储能物质是

；3、植物细胞的储能物质是

；4、细胞内良好的储能物质是

。脂肪葡萄糖糖原淀粉一、ATP是一种高能磷酸化合物思考：ATP是什么？(1)ATP的功能ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。腺苷三磷酸（ATP）一、ATP是一种高能磷酸化合物【思考】结合以上信息，猜测ATP中的“A”、“T”、“P”分别代表什么？【信息】ATP的英文全称是adenosinetriphosphate。adenosine是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，tri是“三”的意思。phosphate是磷酸盐。腺苷三磷酸一、ATP是一种高能磷酸化合物（1）ATP的中文名：腺苷三磷酸（2）ATP的结构简式：A-P~P~P（3）ATP的结构：腺嘌呤＋核糖＋3分子磷酸【信息】ATP的结构式如下图所示：腺嘌呤核糖磷酸基团(3个)腺苷=腺嘌呤+核糖【思考】结合ATP的结构式，请问构成ATP的元素有哪些？我们前面学过哪些物质也含有这些元素？元素组成：C、H、O、N、P磷脂、DNA、RNA一、ATP是一种高能磷酸化合物腺苷三磷酸（ATP）腺嘌呤A-腺苷（腺嘌呤+核糖）核糖普通化学键特殊化学键磷酸基团元素组成C、H、O、N、P化学组成1分子腺嘌呤；1分子核糖；3分子磷酸基团结构简式A—P～P～P一、ATP是一种高能磷酸化合物（3）ATP的结构：腺嘌呤＋核糖＋3分子磷酸一、ATP是一种高能磷酸化合物ATP的结构与前面所学的哪种物质类似？由此你想到了什么？核糖结合ATP的模型，讨论以下问题：（3min后抢答）1.该模型中的A指什么？请在图中框出腺苷。2.ATP分子去掉2个磷酸基团后是什么物质？该物质的名称是什么？3.ATP彻底水解会得到多少种成分？分别是什么？4.ATP分子结构稳定吗？为什么？一、ATP是一种高能磷酸化合物核糖腺苷腺苷二磷酸（ADP）腺苷一磷酸腺苷三磷酸(ATP)RNA的基本单位之一(腺嘌呤核糖核苷酸)核糖一、ATP是一种高能磷酸化合物【信息】ATP分子中由于相邻两个磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合。【信息】ATP水解释放的能量多达30.54kJ/mol。（

提示：一般将水解时能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物）【思考】通过以上两个信息，你能尝试总结ATP分子有什么特点吗？不稳定高能量如何理解ATP是一种高能磷酸化合物？如何理解ATP是一种高能磷酸化合物？注意：ATP水解的过程是一个释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。思考：ATP为何能作为直接能源物质？【小试牛刀】2、能准确表示ATP的结构简式是（）A.A-P-P~PB.A-P~P~PC.A~P~P-PD.A~P~P~P1、下列物质中，能直接为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、若ATP脱去了两个磷酸基团,该物质就是组成RNA的基本单位之一，其名称及所含的高能磷酸键数目为()A.腺嘌呤核糖核苷酸，0B.鸟嘌呤核糖核苷酸，1C.胞嘧啶核糖核苷酸，0D.尿嘧啶核糖核苷酸，14、据图分析，正确的是（）A.图中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B.

a是构成DNA的基本单位之一C.ATP是生物体内的储能物质D.

图中的”“代表核糖【小试牛刀】5、如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(

)A.

ATP分子的结构简式可表示为A-

P~P~PB.ATP的水解，主要是指图中②处的水解C.图中虚线部分的名称是腺苷D.图中①处的化学键断裂，ATP转化为ADP【小试牛刀】旺仔牛奶一百元五十元辣条一包旺仔双倍继续努力棒棒糖继续努力鸡蛋一个纸巾一箱开始抽奖得分高者可获一次抽奖机会旺仔牛奶一百元五十元辣条一包旺仔双倍继续努力棒棒糖继续努力鸡蛋一个纸巾一箱开始抽奖得分高者可获一次抽奖机会

经测定，一个人在剧烈运动时，每分钟将有0.5Kg的ATP发生水解，而人体内ATP的总量仅有2mg。②ATP怎样来解决这一矛盾的？思考：①由上述信息，我们可以知道生物内ATP的含量是多还是少？二.ATP与ADP可以相互转化二.ATP与ADP可以相互转化ATP与ADP的转化ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP（腺苷二磷酸），脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，成为游离的磷酸（Pi）。在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新转化成ATP。合成过程核糖P腺嘌呤PP核糖P腺嘌呤P能量PiPi能量水解过程合成酶水解酶统一性二.ATP与ADP可以相互转化二.ATP与ADP可以相互转化ATP与ADP转化的特点对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处动态平衡之中的。据测算，一个人在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP，足见其转化速率很快，转化时释放的能量，就可以供运动之需。能量从哪里补充？ADP+Pi+酶ATP能量光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用水解酶合成酶ATPADP+Pi+能量ADPATP二.ATP与ADP可以相互转化【思考】这是一个可逆反应吗？细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。三、ATP的利用电鳐一次放电电压可达到300~500V，足以把附近的鱼电死。据计算，1万条电鳐的电能聚集在一起，足够使1列电力机车运行几分钟。用于生物放电（电能）

ABC+ATPATP用于物质的合成（化学能）三、ATP的利用蛋白质肌动蛋白细胞骨架运动方向用于肌肉收缩（机械能）胞外胞内胞外胞内胞外胞内ATP为主动运输供能

主动运输的很多载体蛋白，在结合被运输的物质之外，同时还兼具ATP（水解）酶的作用，水解ATP之后自身结构由于结合了磷酸基团发生磷酸化而改变，物质运输完成后又可通过去磷酸化恢复原有结构，以此反复循环。三、ATP的利用激活酶活性被转运物质与载体蛋白相应位点结合，激活载体蛋白的酶活性载体蛋白磷酸化在载体蛋白的作用下，ATP水解产生的末端磷酸基团与载体蛋白结合，发生磷酸化，这一过程伴随着能量转移

载体蛋白空间结构改变载体蛋白磷酸化导致其空间结构改变，物质实现逆浓度跨膜运输提示：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。ATP为主动运输供能ATP可以为各项生命活动直接供能用于主动运输（渗透能）用于生物放电（电能）用于生物发光（电能）用于肌肉收缩（机械能）用于细胞内各种吸能反应用于大脑思考（电能）如何理解ATP是细胞内流通的能量“货币”？糖类、脂肪等有机物