5.2细胞的能量货币ATP课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.2细胞的能量“货币”ATPATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质第五章细胞的能量供应和利用2024.12.20汇报人：陈

颖生命活动离不开能量：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：萤火虫发光的原理：萤火虫的发光细胞内有特有的发光物质荧光素

荧光素酶氧化荧光素能量（发出荧光）

荧光素+氧气思考：为荧火虫发光提供能量的直接能源物质是什么？实验：探究生命活动的直接能源物质Experiment:Toexplorethedirectenergymaterialsoflifeactivities荧光消失2mL

蒸馏水15min暗处观察2mL

葡萄糖溶液2mL脂肪溶液无荧光无荧光无荧光暗处有荧光2mLATP溶液①②③④直接为荧光素发光提供能量的是ATP提出问题：怎么证明为荧光素发光提供能量的是糖类、脂肪还是ATP？学习目标01通过对ATP化学组成和结构特点的学习，认同ATP的结构与其功能相适应。02通过对ATP与ADP相互转化进行模型构建，能归纳概述ATP形成时所需的能量主要来源及意义。03通过对生活实例的讨论分析，能解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因。ATP是一种高能磷酸化合物01探究活动（一）：要求：仔细阅读课本86页内容，快速回答以下几个问题：1、ATP的中文名称是什么？2、ATP分子的结构简式如何书写？3、结构简式中的”A”、“P”、“—”、“~”分别代表什么含义？4、尝试在纸上画出ATP分子的结构模型。5、通过观察ATP分子的结构模型，请说出ATP分子的元素组成。一、ATP是一种高能磷酸化合物

~代表特殊的化学键。两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能，容易断裂。每1mol水解释放的能量多达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。一、ATP是一种高能磷酸化合物

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

腺嘌呤核糖核苷酸(AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷（A)αβγ其他：如存在于细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。1.在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义。腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺苷（核糖+腺嘌呤）腺苷（核糖+腺嘌呤）习题巩固一、ATP是一种高能磷酸化合物ATP是如何释放能量的呢？A－P～P～PA－P～PPi+能量腺苷二磷酸ATP水解酶（ADP）ATP水解的过程就是

的过程。释放能量ATP和ADP的相互转化02探究活动（二）：要求：仔细阅读课本86-87页内容，探讨回答以下几个问题：1、仔细观察图5-4，哪一过程伴能量的释放？尝试写出这一过程的化学方程式。2、仔细观察图5-4，哪一过程的完成需要能量的参与？尝试写出这一过程的化学方程式。3、问题1中释放的能量去向？问题2中能量的来源有哪些？二、ATP和ADP的相互转化

反应

反应能量来源:

作用和

作用

酶

酶+Pi能量来源：特殊的化学键的

。能量去向：

特殊的化学键的

。-Pi能量去向：

。

合成水解光合呼吸形成断裂用于各项生命活动ADPATP吸能放能物质是可逆的，反应、能量是不可逆的。不是可逆反应。ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量ATP水解伴随细胞发生吸能反应ATP合成伴随细胞发生放能反应放能反应

需要吸收能量，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成等。释放能量，储存在ATP中，为吸能反应直接供能。如葡萄糖的氧化分解等。ATP在吸能反应和放能反应之间流通，是细胞内流通的能量“货币”，满足细胞各项生命活动对能量的需求。吸能反应二、ATP和ADP的相互转化二、ATP和ADP的相互转化

资料1：成年人体内ATP的总量约2~10mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为48kg，在活动的状况下ATP的消耗可达0.5kg/min;在安静状态时，肌肉内ATP的所释放能量只能维持肌肉收缩1~2s。资料2：人体每个细胞每秒钟可以合成约1000万个ATP，且同时有等量的ATP被水解成ADP。思考1：ATP在细胞内的含量多吗？消耗量大吗？思考2：ATP作为直接的提供能量的物质，生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP呢？答：含量较少且消耗量大。答：ADP和ATP相互转化十分迅速，ATP不断地被消耗，又在不断地形成，从而保证细胞代谢有充足的能量。习题巩固√ATP的利用03三、ATP的利用ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？√√习题巩固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

B.A-P~P~PC.A~P~P-P

D.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BD习题巩固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B习题巩固4.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.加人蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率C习题巩固5.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。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。习题巩固6.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。在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点:一是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葡萄糖的1/94；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分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。