5.2细胞的能量“货币”ATP课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修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 学习目标： 1.依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点； 2.依据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。 《秋夕》—杜牧 银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。 天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。 1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2.萤火虫发光的原理是什么？（结合89页小字部分） 相互传递信号，以便繁衍后代。 问题探讨 问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ 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 驱动细胞生命活动的直接能源物质 --- ATP 荧光素+能量+O2 氧化荧光素 荧光素酶 ATP的中文名称: ATP的元素组成: 腺苷三磷酸 C H O N P 一. ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP的结构 ATP的结构简式: A－P～P～P A－P～P～P A: P: ～: —: 腺苷 磷酸基团 普通的化学键 特殊的化学键 思考：同为这五种元素组成的还有哪些物质？ 核酸，磷脂 思考： 1.核酸中的”A”名称是什么？ 2.与ATP中的”A”有何不同？ 腺嘌呤 腺苷一磷酸（AMP） 腺苷二磷酸（ADP） 腺苷三磷酸 （ATP） 腺苷（A） P 探究活动一：用以下三个结构构建ATP模型 腺嘌呤 核糖 磷酸基团 结构简式： A—P ~ P ~ P 思考： 1. “—”和“~”的稳定性是否一样？ A 核糖 P P P ~ ~ A 模型: 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而互相排斥等原因，使得这种特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团（携带两个负电荷）有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。 A—P ~ P~ P ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放能量高达30.54KJ，因此ATP是一种高能磷酸化合物。 腺苷 (腺嘌呤+核糖) 磷酸基团 普通的化学键 特殊的化学键 针对训练 ATP（腺苷三磷酸） 我相当脆弱，水解时容易断裂 ADP（腺苷二磷酸） 核糖 P P P 腺嘌呤 ~ ~ 结合P86最后一段及图5-4尝试写出ATP水解和生成的反应式。 核糖 P P 腺嘌呤 ~ ~ 思考： 1.脱去一个磷酸基团后的结构叫什么？ 二. ATP和ADP可以相互转化 2.ADP还能形成ATP吗？ ATP水解酶 A－P～P～P A－P～P + Pi + 1. ATP水解 二. ATP和ADP可以相互转化 用于大脑思考（电能） 用于主动运输 用于生物发光(光能) 用于生物发电（电能） 用于物质合成（化学能） 用于肌肉收缩 能量 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。 ATP如何为生命活动提供能量？ ATP的利用 ATP ADP ADP Ca2+ Ca2+ Ca2+ 钙离子的主动运输 二. ATP和ADP可以相互转化 ADP + Pi + ATP ATP合成酶 2. ATP合成 能量 呼 吸 作 用 人、动物、 真菌、多数细菌等 光 合 作 用 呼 吸 作 用 绿 色 植 物 储存在特殊 的化学键中 酶 酶 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性 请将 ATP和ADP可以相互转化概念图补充完整 （来源）呼吸作用光合作用等 能量 （去路）这里的能量用于各项生命活动。 能量 Pi Pi A-P~P~P (ATP) A-P~P (ADP) 对细胞的正常生活来说，ATP和ADP的转化是时刻不停地发生且处于动态平衡的。 ATP消耗量大 ATP含量很少 矛盾 资料1：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。 ATP合成和水解都非常迅速 资料3：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. 资料2：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。 ATP含量很少，但是转化速度快！！ 思考：生命活动消耗ATP的量大吗？细胞内含量多吗？ ATP ADP+ Pi+ ATP水解酶 ATP合成酶 思考：ATP和ADP可以相互转化是可逆反应吗？ 能量 反 应 ATP → ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量 → ATP 反应类型 酶的类型 场　　所 能量来源 能量去向 水解反应 合成