5.2细胞的能量“货币”ATP课件高一上学期生物人教版必修12

第5章第2节细胞的能量“货币”ATP授课人：叶雨轩问题探讨“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。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、在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？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、在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？有，萤火虫腹部细胞内有一些有机物中储存的化学能，只有在转变为光能时才能发光问题探讨“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。相互传递信号，以便繁衍后代萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质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虫的发光原理问题：细胞内什么物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？问题探讨荧光素+ATP+O2荧光素酶氧化荧光素+H2O发出荧光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能源物质生物的生命活动可以直接利用吗？能量转移ATP直接供能糖类和脂肪分子虽然富含能量，但直接给生命活动提供能量的通常是ATP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一、ATP是一种高能磷酸化合物腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）模型图ATP结构式A—P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基团普通的化学键特殊的化学键结构简式ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的思考：ATP的元素组成？(腺嘌呤核糖核苷酸)问题：细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的

能量，

而是要将能量转移至ATP中再利用？

1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放能量2870kJ，1molATP水解可以释放能量30.54kJ。一、ATP是一种高能磷酸化合物“存折”一、ATP是一种高能磷酸化合物1molATP水解时释放的能量高达30.54

kJ;水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物叫作高能磷酸化合物ATP与ADP可以互相转化吗？二、ATP与ADP可以互相转化二、ATP与ADP可以互相转化经测定，一个人在剧烈运动时，每小时将有30Kg的ATP发生水解转化而人体内每时每刻测得ATP的总量仅有2mg。如何解释?ATP与ADP可以相互转换，这种转换时刻不停的发生，且处于动态平衡之中。ATP水解酶ATP合成酶Pi能量Pi能量虽然产物可逆，但能量、酶、发生场所均不同，所以不是可逆反应二、ATP与ADP可以互相转化合成ATP的能量来自于:动物、人、真菌、大多细菌：呼吸作用绿色植物：呼吸作用、光合作用(太阳光)三、ATP的利用大脑思考生物发光肌肉收缩物质合成

主动运输细胞中绝大多数需要能量的活动都是由ATP提供能量的(除此之外还有CTP、UTP、GTP等)三、ATP的利用资料

物质从ATP水解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。ATP的供能方式三、ATP的利用PCa2+资料分析ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究显示，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。1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。2三、ATP的利用ATP合成和水解都非常迅速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3吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中ATP

ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP（水解酶）（合成酶）ATP与ADP相互转化的反应式？三、ATP的利用ATP在吸能反应和放能反应之间流通，是细胞内的能量“货币”许多吸能反应和ATP的水解相联系，许多放能反应与ATP的合成相联系。吸能反应能量能量水解合成放能反应三、ATP的利用如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么……发荧光的烟草苗三、ATP的利用1ATP的功能细胞的直接能源物质细胞中流通的能量“货币”3ATP与ADP的转化小结2ATP的结构快速、时刻不停地发生处于动态平衡存在于所有生物的细胞内部结构简式：A—P～P～PATP

酶酶光合作用呼吸作用ATPADP主动运输物质合成肌肉收缩……PiPi活动：请将ATP与ADP的转化概念图补充完整能量能量生物发光ATP与ADP的相互转化在所有生物的细胞内都一样，体现了生物界的统一性。结论：_________________________________________________________________________________。

物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应2.ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？请完善下表并得出结论。反应ATP

ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量

ATP反应类型水解反应合成反应酶的类型________________场所活细胞所有部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等能量来源____________________________________________能量去向_______________________________________水解酶合成酶特殊化学键中的化学能有机物中的化学能、光能用于各项生命活动储存于特殊化学键中生物体内的能源物质总结：(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。(2)主要能源物质：糖类。(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。(4)主要储能物质：脂肪。(5)直接能源物质：ATP。(6)最终能量来源：太阳能。1.下列图示能正确表示ATP的是A.B.C.D.典题应用√2.下列关于ATP分子的叙述，正确的是A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素C.1molATP水解，释放出30.54kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂D.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似√3.下列有关ATP的叙述，不正确的是A.ATP的合成一般与放能反应相联系B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能C.细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATPD.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”√典题应用4.如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图回答下列问题：在人体内，图示左侧的能量用来合成ATP，来自呼吸作用释放的能量，右侧的能量是ATP水解释放的能量，用于细胞中耗能的生命活动，如大脑思考、主动运输等。(1)在人体内，图示左侧的能量来自_____作用，右侧的能量用于_________(举一例)。呼吸大脑思考(2)在绿色植物体内，图示左侧的能量来自_____作用和______作用。(3)从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要的条件是__________。将ADP转化为ATP的图示改写成反应式的形式：________________________。能量和Pi呼吸光合(4)经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是__________________________________________________________。ATP和ADP的这种相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中细胞内ADP、ATP的总量很少，为满足细胞的能量需要，ATP和ADP的相互转化在细胞内时刻不停地发生且处于动态平衡之中。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