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

5.2细胞的能量“货币”ATP ⒈萤火虫发光的生物学意义是什么? ⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗? ⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗? 主要是相互传递求偶信号,以便交尾,繁衍后代。 腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。 有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。 问题探讨 萤火虫的尾部发光器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。 资料1: 荧光素 + 能量 + O2 氧化荧光素 + H2O 荧光素酶 发出荧光 从哪里来? 细胞生命活动所需要的主要能源物质—— 在细胞内,哪些物质能够提供能量? 细胞良好的储能物质—— 葡萄糖 脂肪 主要能源物质—— 糖类 这些物质能否直接为萤火虫发光提供能量? 请问萤火虫尾部细胞发光的直接能源物质是什么? 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 ATP 探究萤火虫发光的直接能源物质 荧光细胞提取液 小资料: 科学家用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失后备用 (即:荧光细胞提取液)。 消耗掉原有的能量 如果向提取液加入新的物质后又重新发光,那一定是新加入的物质提供的能量!新加入的物质就是直接供能物质 具备发光的条件 根据资料,你获取了哪些信息?请你分享! 【探究活动一】 荧光消失 暗处 A B C D 2ml葡萄糖溶液 2mlATP溶液 2ml脂肪溶液 2ml蒸馏水 15min 暗处 有荧光 无荧光 无荧光 无荧光 结论:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 (葡萄糖、脂肪不能为萤火虫的发光器直接供能) 萤火虫发光器的经典实验 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失,然后…… 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 1、ATP的生理功能:ATP是驱动细胞生命活动的 直接能源物质 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” 【探究活动二】 :阅读课本P86页思考以下问题,小组合作运用正确的化学键构建ATP的结构模型、标注结构名称并回答下列问题 磷酸 核糖 腺嘌呤 磷酸 磷酸 1、ATP的中文名称是什么? 2、ATP的结构简式如何书写? 3、ATP的元素有哪些? 4、ATP简式中A、P、~分别代表什么? 5、为什么ATP可以提供能量? 6、ATP的结构特点? 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 2、ATP的中文名称 :腺苷三磷酸 1个腺苷(1个核糖+1个腺嘌呤)+3个磷酸基团 3、组成元素: 一、ATP分子是一种高能磷酸化合物 C、H、O、N、P 1、ATP的生理功能 ~ ~ 腺嘌呤 核糖 腺苷(A) 磷酸基团 (P) A—P~P~P P P P 4、结构简式: 特殊的化学键 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 P P P ~ ~ 核糖 腺嘌呤 P 核糖 腺嘌呤 腺嘌呤核糖核苷酸 (构成RNA的基本单位) ②腺苷三磷酸(ATP)与腺嘌呤核糖核苷酸的区别: ATP(去掉2个磷酸基团) 类比腺苷三磷酸的简图,腺苷连接两个磷酸基团和连接一个磷酸基团形成的化合物又分别叫什么? A P ~ P ~ P 核糖 腺嘌呤 腺苷(A) AMP(腺苷一磷酸) ADP (腺苷二磷酸) ATP (腺苷三磷酸) (RNA的基本组成单位之一) ① ATP的水解产物 ATP中带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的势能 ADP中相互排斥的磷酸基团减少,势能降低 + HO-C-C- -O-C-C- 磷酸基团携带着转移的“势能”与其他分子结合,使其变得活跃 5.为什么ATP可以提供能量呢? 一、 ATP是一种高能磷酸化合物 高能磷酸化合物:是指水解1mol该物质能释放20.92千焦以上能量的磷酸化合物。 高能磷酸化合物:除了ATP,还有ADP;磷酸肌酸等 1molATP水解时释放的能量高达30.54千焦 6、结构特点:1)不稳定 2)高能量: ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 注意:ATP是一种物质,不是能量,能量储存在ATP的化学键中。 除了ATP以外,还有其他的能源物质吗? GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP dATP ATP 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 核苷酸 DNA RNA ③不同化合物中“A”的辨析 腺苷 (由腺嘌呤和核糖组成) 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 16 二、ATP和ADP的相互转化 结论:ATP在细胞内的含量少,转化快