5.2 细胞的能量“货币”ATP-【生物好课】2023-2024学年高一生物备课优选（人教版2019必修1）

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。 —唐.杜牧 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.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 荧光素 有，萤火虫腹部细胞内有一些有机物中储存的化学能，在转变为光能时发光。 荧光素酶 荧光素+能量+O2 氧化荧光素（荧光）+H2O 5.2 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.根据ATP和ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用 谁”直接”给萤火虫发光提供能量呢？ 问题探讨 在生命系统中： 主要的能源物质： 良好的储能物质物质： 糖类（葡萄糖） 脂肪 ？ 探究实验：探究萤火虫发光的直接供能物质 提出问题: 做出假设： 设计思路：原理： 材料： 荧光素酶 荧光素+能量+O2 氧化荧光素（荧光）+H2O 萤火虫发光器粉末、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水 问题探讨 实验过程： A B 15min 荧光消失 暗处 有荧光 出现 ２mL葡萄糖溶液 ２mLATP溶液 C D ２mL脂肪溶液 ２mL蒸馏水 无荧光 出现 无荧光 出现 无荧光 出现 萤 火 虫 发 光 器 粉 末 （细胞生命活动的主要能源物质） （细胞良好储能物质） （细胞直接供能物质） ATP是萤火虫发光的直接供能物质。 阅读教材P86思考以下问题： 探究一、ATP是一种高能磷酸化合物 实验结论： A： P： ～： 3.结构简式： —： 1.中文名称： 2.组成元素： A–P～P～P 腺苷 = 腺嘌呤 + 核糖 磷酸基团（3个） 特殊的化学键（2个） 普通化学键（1个） 腺苷三磷酸 C H O N P 探究一、ATP是一种高能磷酸化合物 4.ATP的结构 P P 腺嘌呤 核糖 P ~ ~ AMP（腺苷一磷酸） ADP（腺苷二磷酸） ATP（腺苷三磷酸） 腺苷（A） 远离腺苷的特殊的化学键易水解断裂，释放能量（30.54kJ/mol） 典例1．在ATP、DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，如下图所示，圆圈中的“A”依次表示(　　) A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷 B．腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤 C．腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤 D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 C ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。 ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。 拓展延伸 腺嘌呤 核糖 P ~ P P ~ 腺嘌呤 脱氧核糖 P ~ P P ~ 探究二、ATP与ADP可以互相转化 P P P ～ ～ Pi 能量 水解 P P ～ 合成 能量 Pi 1、转化过程 ATP 酶 酶 ADP +Pi +能量 水解酶 合成酶 资料二：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。 资料一：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。 资料分析 ATP消耗量大 ATP含量很少 ATP合成和水解都非常迅速 资料三：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。 2、转化特点 探究二、ATP与ADP可以互相转化 ①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。②ATP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，这体现了生物界的统一性。 探究二、ATP与ADP可以互相转化 动物、人、 真菌、多数细菌等 绿色植物 能 量 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 光 合 作 用 ADP +Pi+ ATP 酶 糖类、脂肪等有机物氧化分解 光能 3、ATP能量来源 化 能 合 成 硝化细菌 探究三、ATP的利用 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（但不是唯一直接能源物质）。 用于大脑思考（电能） 用于主动运输、细胞生长分裂等 维持恒定体温(热能) 用于肌细胞收缩(机械能) 葡萄糖+果糖 蔗糖（化学能） 酶 用于物质合成 用于生物发电、发光 ATP水解释放的 使 等分子 化。这些分子被_________后， 发