5.2细胞的能量“货币”课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章细胞的能量供应和利用第2节

细胞的能量“货币”ATP欢迎大家来到高效生物课堂新课导入银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤.天街夜色凉如水，卧看牛郎织女星。

《秋夕》杜牧（唐）2、萤火虫发光需不需要能量呢？腹部后端细胞内有荧光素。需要3、发光的能量靠谁提供呢?囊萤夜读1、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？细胞内的糖类？脂肪？或？探究一:萤火虫发光的直接能源物质?【材料用具】【作出假设】【提出问题】ATP是直接的能源物质萤火虫发光的直接能源物质是什么？【实验设计】活萤火虫数只，生理盐水，葡萄糖，脂肪、ATP荧光素+能量+O2

氧化荧光素+H2O荧光素酶（发出荧光）【实验原理】荧光消失ABCD２ｍL葡萄糖溶液２ｍL脂肪溶液２ｍL生理盐水有荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现2ml荧光素溶液15min暗处观察暗处结论:萤火虫发光的直接供能物质是

。ATP２ｍLATP溶液自变量因变量对照组实验组实验组实验组用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合探究二:ATP的其结构式如下图所示，观察图示思考讨论:1.组成元素:C、H、O、N、P2.ATP的全称是什么?腺苷三磷酸一.ATP是一种高能磷酸化合物3.请用

表示腺嘌呤，用

表示核糖，用

表示磷酸，构建ATP分子的结构模型P

腺嘌呤核糖腺苷（Adenosine）磷酸基团（triphosphate）

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷4.ATP的结构简式:A－P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基团普通的化学键特殊的化学键

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷腺嘌呤核糖核苷酸(AMP，RNA的组成单位)

腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

APPP5.ATP的结构特点②ATP水解的过程就是

的过程，1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种

。①ATP不稳定的原因是ATP中两个相邻的磷酸基团都

，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团有较高的

。末端磷酸基团

，从而使后者

。带有负电荷而相互排斥转移势能释放能量高能磷酸化合物挟能量与其他分子结合发生变化(即：活化而易于反应或活动)我相当脆弱，水解时容易断裂课堂评价【评价】1.如图所示为ATP的结构示意图，下列相关叙述，不正确的是（

）A.a表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸B.b和c均为特殊的化学键，P表示磷酸基团C.ATP与磷脂所含的元素种类相同D.活细胞内时刻都在进行c键的断裂和形成A课堂评价【评价】2.在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（）A.①②B.①③C.③④D.⑤⑥D腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺苷腺苷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。2ATP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课中学习——任务2：ATP与ADP可以相互转化课中学习——任务2：ATP与ADP可以相互转化ADP+Pi+酶1ATP酶2能量能量ADP+Pi+ATP酶绿色植物呼吸作用光合作用呼吸作用动物、人、真菌和大多数细菌等课中学习——任务2：ATP与ADP可以相互转化思考：ATP合成所需要的能量，从哪里来的呢？项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量ATP

所需酶能量来源

(光合作用)、

(细胞呼吸)储存在

中的能量能量去路储存于形成的

中用于各项生命活动联系酶1酶2ATP合成酶ATP水解酶ATPADP＋Pi＋能量光能化学能特殊化学键特殊化学键物质是可逆(循环)的，但能量不可逆（不循环）。思考：ATP与ADP的相互转化是不是所有细胞都有？提示：生物界的统一性。思考：ATP和ADP相互转化是可逆反应吗？为什么？课中学习——任务2：ATP与ADP可以相互转化不是可逆反应，处于动态平衡之中。课堂评价【评价】3.如图表示的是ATP和ADP之间的转化，可以确定(

)

A.A为ADP，B为ATP

B.能量1和能量2来源相同

C.酶1和酶2是同一种酶

D.X1和X2是同一种物质E.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的统一性D、E用于大脑思考（电能）用于主动运输（渗透能）ATP用于生物发光(光能)用于肌肉收缩（机械能）用于生物发电（电能）葡萄糖+果糖

蔗糖酶（化学能）

课中学习——任务3：ATP的利用课中学习——任务3：ATP的利用请同学们观看视频后，描述Ca2＋主动运输载体是如何利用ATP的?(1)ATP是如何为生命活动供能的呢？ATPATP水解Ca2＋释放到膜外Ca2＋主动运输载体Pi与载体结合载体空间结构改变(2)ATP的供能机制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。请同学们观看视频后，描述Ca2＋主动运输载体是如何利用ATP的?课中学习——任务3：ATP的利用问题：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释放能量2870kJ，1molATP水解可以释放能量30.54kJ。课中学习——任务3：ATP的利用ATPADP水解合成（各项生命活动）吸能反应放能反应能量能量ATP是细胞内流通的能量“货币”葡萄糖、脂肪等课中学习——任务3：ATP的利用ATP的功能：培育出转基因荧光树荧光素酶＋氧气荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出能量应用:课中学习——任务3：ATP的利用萤火虫的发光原理课中学习——任务3：ATP的利用

将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”。

白天，阳光照射，公园与普通公园一模一样。晚上，这些树就自动发光。公园里不需要路灯，一片通明。而且，光照非常柔和。

未来，夜间发光的树可能会成为街灯的天然替代品。归