5.2 细胞的能量“货币”ATP-【精讲课堂】2023-2024学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修1）

5.2 细胞的能量“货币”ATP 1 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？ 囊萤夜读 2 荧光素 能量 激活的荧光素 荧光素酶 +氧气 氧化 荧光素 发出 荧光 萤火虫的发光原理 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 问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ 3 萤火虫发光器实验 加入2ml 物质A溶液 加入2ml 物质A溶液 4 加入2ml 物质A溶液 萤火虫发光器实验 1.本实验的自变量是什么？如何确定实验组与对照组？ 2.为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质？ 3.实验结果说明什么？ 实验组 对照组 5 一、ATP的功能 驱动细胞生命活动的直接能源物质 6 有机物中的化学能 ATP中的化学能 耗能的生命过程 细胞中流通的能量“货币” 一、ATP的功能 7 二、ATP的结构 腺苷（A） ATP（腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸） 1、中文名称— 2、英文缩写— 腺苷三磷酸 ATP 3、组成元素： C、H、O、N、P 8 结构简式： 腺苷 磷酸基团 特殊的 磷酸键 普通的 磷酸键 A—P～P～P 1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ; 水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物 二、ATP的结构 ATP是一种高能磷酸化合物 9 二、ATP的结构 三、ATP的利用 大脑思考 生物发光 肌肉收缩 物质合成 主动运输 11 ATP的供能方式 资料 12 物质从ATP获得磷酸基团的过程称为磷酸化，是获能的过程；磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 ATP的供能方式 主动运输 13 资料分析 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。 2 14 ATP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 资料分析 ATP ADP +Pi 能量 能量 特点： ATP、ADP在细胞内含量很少 ATP与ADP的转化时刻不停发生且处于动态平衡状态。 15 ATP中的化学能 糖类等有机物中的化学能 直接用于各种生命活动 ATP水解 呼吸作用 四、ATP的合成 16 葡萄糖等能源物质 ATP 含有能量多 含有能量相对少 据研究，1mol葡萄糖彻底氧化分解释放能量2870kJ。1molATP 水解所释放能量30.54kJ。 不能被直接利用 能被直接利用 氧化分解 释放能量 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？ 四、ATP的合成 18 水解酶 A–P～P～P A–P～P +Pi 能量 ADP 腺苷二磷酸 不稳定,易断裂，也易形成 ATP 合成酶 + 五、ATP与ADP的相互转化 易错提示：ATP转化为ADP是水解反应，需要消耗水 探究：ATP、ADP的相互转化过程是可逆的吗？ 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 酶 水解反应 合成反应 水解酶 合成酶 活细胞多种场所 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 特殊化学键 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 结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的 酶 五、ATP与ADP的相互转化 酶 酶 光合作用 呼吸作用 ATP ADP 主动运输 物质合成 肌肉收缩 …… Pi Pi 请将ATP与ADP的转化概念图补充完整 能量 能量 生物发光 21 葡萄糖 氧化分解 等 释放能量 放能反应 蛋白质 合成 等 吸收能量 吸能反应 能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。 讨论1：在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？ 讨论2：如果ATP与ADP的转化出现障碍，后果是什么？ 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。 五、ATP与ADP的相互转化 23 如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么…… 六、科学前沿 发荧光的烟草苗 24 1 ATP的功能 细胞的直接能源物质 细胞中流通的能量“货币” 3 ATP与ADP的转化 小 结 2 ATP的结构 快速、时刻不停地发生 处于动态平衡 存在于所有生物的细胞