5.2细胞的能量“货币”ATP课件-高一上学期生物人教版必修1

第2节细胞的能量“货币”ATP第5章细胞的能量供应和利用主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？腹部后端细胞内有荧光素和荧光酶。3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？需要银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤.天街夜色凉如水，卧看牛郎织女星。

——杜牧《秋夕》1.萤火虫发光的生物学意义是什么？讨论问题探讨【资料】萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。P89萤火虫的发光原理细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光直接提供能量呢？细胞良好的储能物质——细胞主要的能源物质——为主动运输提供能量——葡萄糖脂肪ATP荧光素+能量

+O2

氧化荧光素+H2O荧光素酶发出荧光荧光消失暗处ABCD２mL葡萄糖溶液２mLATP制剂２mL脂肪溶液２mL蒸馏水有荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现ATP是直接能源物质暗处处理一段时间ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质1ATP的功能：将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。直接提供能量的物质都是

ATP细胞中一些需要能量的过程萤火虫发光主动运输胞吞胞吐物质合成肌纤维收缩一、ATP的结构阅读教材86页内容及左侧的相关信息，找出如下知识：中文名称组成元素C、H、O、N、P结构简式A-P~P~P腺苷三磷酸A:P:～:—:腺苷磷酸基团(3个)普通的化学键(1个)特殊的化学键(2个)T:三个①腺嘌呤②核糖三个磷酸基团③αβγ=腺嘌呤+核糖AMP（腺苷一磷酸）腺苷（A）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）1.如果ATP去掉一个磷酸基团变成什么物质？2.如果ATP去掉2个磷酸基团变成什么物质？ADPAMP,AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸(是RNA的基本单位之一)3.ATP彻底水解得到什么物质？ATP完全水解得到腺嘌呤、核糖、磷酸尝试构建ATP的结构模型假如用

代表腺嘌呤、

代表核糖、

代表磷酸基团，

代表普通化学键、

代表特殊化学键，尝试构建ATP的模型。

~~~腺嘌呤核糖磷酸基团（P）PPP腺苷(A)学生活动注意：磷酸基团之间用特殊化学键连接课堂检测现有20个腺嘌呤、10个核糖、27个磷酸集团，在适宜的条件下最多可合成的ATP分子数是（）

A、20B、10C、9D、15C1个腺苷2个高能磷酸键3个磷酸基团能形成9个ATP能形成10个ATP1ATP的供能机理：αβγ相邻的磷酸基团都带负电荷互相排斥特殊的化学键不稳定末端磷酸基团有离开ATP而与其他分子结合的趋势,即末端磷酸基团具有较高的转移势能ATP的特点：不稳定性ATP在酶的作用下水解时，脱离下的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者结构发生变化。1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ;水解时释放能量20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物二、ATP是高能磷酸化合物ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，水解时放能。酶据下图写出ATP水解的反应式不稳定，易断裂，也易形成正因为ATP中的特殊的化学键不稳定，容易断裂，也容易形成，在它水解时，脱离下的末端磷酸基团挟能量释放出来。三、ATP的水解反应式：资料分析01一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。02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。03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。ATP消耗量大ATP含量很少ATP合成和水解都非常迅速矛盾ATP与ADP的这种转化，是时刻不停地发生并处于动态平衡之中。ppppp能量Pi能量Pi合成水解ATP与ADP相互转化示意图1.转化过程：四、ATP与ADP的相互转化2.能量来源：3.反应式：ADP+Pi酶ATP+能量动物和人、真菌和大多数细菌绿色植物呼吸作用光合作用酶酶呼吸作用四、ATP与ADP的相互转化讨论：

1.ATP与ADP相互转化过程是可逆的吗？为什么？

2.吸能反应和放能反应与ATP与ADP相互转化的关系？3.反应式：ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性请完善下表并得出结论。反应反应类型水解反应合成反应酶的类型场所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。结论：活细胞所有部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等放能反应吸能反应4.ATP是能量流通的货币：ppppp能量Pi能量Pi合成水解ATP与ADP相互转化示意图葡萄糖等氧化分解释放能量蛋白质合成等吸收能量细胞内的化学反应分为两大类：吸能反应：放能反应：

能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”总是与ATP的合成相联系，释放的能量贮存在ATP中。总是与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量。糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。ＡＴＰ储存的能量相对来说少，但能被直接利用。能量≈≈流通理解：ATP是细胞的能量“货币”（直接能源）五、ATP的利用ATP为钙离子主动运输供能①参与Ca2+主动运输的载体蛋白的作用是什么？②什么叫载体蛋白的磷酸化？③载体蛋白被磷酸化的结果是什么？运输和催化ATP的末端磷酸基团脱离下来，与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，载体蛋白的磷酸化。载体蛋白构象改变，主动运输物质Ca2+ADP五、ATP的利用问：你能补充其他ATP利用的实例吗？★ATP水解释放的能量

用于各项生命活动ATPADP+Pi+能量酶五、ATP的利用用于生物发光（光能）用于主动运输（渗透能）用于生物放电（电能）电鳐用于大脑思考（电能）用于肌细胞收缩（机械能）用于物质合成（化学能）ATPADP+Pi+能量酶常常与吸能反应有关请将ATP与ADP的转化概念图补充完整ADPPiPi能量能量光合作用(光能)呼吸作用(化学能)生物发光(光能)主动运输(渗透能)物质合成(化学能)肌肉收缩(机械能)大脑思考(电能)ATP酶酶物质是可逆的，能量和酶不可逆的。动态平衡放能反应吸能反应……发荧光的烟草苗六、科学前沿如果将萤火虫的特殊基因转入道路两旁的树中，那么……

将荧光素酶基因导入植物，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”。

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。ATP全称、功能：结构简式：ATP的合成的能量来源：ATP与ADP相互转化:ATP的水解：光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1

酶2课堂小结总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”，细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。ATP的特点：含量少，转化快，不稳定释放能量，供应各项生命活动。三磷酸腺苷，直接能源物质A-P～P～P能源来源直接能源物质主要能源物质生物体内重要储能物质动物细胞内特有的储能物质植物细胞内特有的储能物质最根本的能源ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能能源物质归纳：各种A的辨一辨：A—P~P~P①①

。②

。③

。④

。⑤

。腺苷腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸TACGATGC②AH④AOH⑤AUGC③1、在ATP

ADP＋Pi＋能量

的反应式中，下列说法正确的是（）

A．物质和能量都是可逆地，酶相同

B．物质和能量都是不可逆的，酶不相同

C．物质是可逆的，能量是不可逆的，酶不相同

D．能量不可逆，物质是不可逆的，酶相同

C2、10分子ATP中含有的腺苷、磷酸集团和特殊化学键的数目依次是（）

A、10,20,20B、10,20,10

C、10,30,20

D、