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（2019）必修1

有种虫儿真奇怪， 一盏灯笼随身带， 黑夜点灯满天飞， 像星闪闪真可爱。 猜一猜： 相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。 能量 荧光素酶 ＋氧气 荧光素 激活的荧光素 荧光 氧化荧光素 发出 主要能源物质？ 良好储能物质？ 糖类 脂肪 为主动运输供能？ ATP 1 2 3 4 加入等量发光器粉末， 放置一段时间直至荧光消失 2mL 蒸馏水 2mL 脂肪 2mL 葡萄糖 2mL ATP 黑暗环境 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？ 添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP） 消耗自身原本存在的能提供能量的物质，防止自身的能源物质对结果造成干扰 ATP为发荧光的过程直接提供能量 第2节 细胞的能量“货币”ATP 课标要求 核心素养 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 1.生命观念：认同ATP在细胞生命活动中的作用与其结构特点的关系。 2．科学思维：结合ATP和ADP的相互转化模型，认同ATP在细胞中作为能量“货币”的原因。 4 阅读P86-P89回答下列问题： ATP的中文名称？ATP的结构简式？ATP简式中A、P、~分别代表什么？ ATP和ADP怎样相互转化？ ADP转化成ATP需要的能量从哪里来？ ATP如何被利用？ 普通化学键 一、ATP是一种高能磷酸化合物 腺嘌呤＋核糖 ＋3分子磷酸 ATP的结构： A : P : ～: —: 组成元素： 中文名称： 左图中的A： C、H、O、N、P 腺苷三磷酸 腺嘌呤 A—P～P～P 腺苷（腺嘌呤＋核糖） 磷酸基团 普通的化学键 特殊的化学键 ATP结构简式 腺苷(A) 腺苷一磷酸(AMP) 腺苷二磷酸(ADP) 腺苷三磷酸(ATP) 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA的基本组成单位之一 特殊化学键 模型图 腺嘌呤 核糖 三个磷酸基团 资料1 α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。 α 位 β位 γ位 该实验说明什么? P P P β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。 为什么β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂？ ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。 ADP相互排斥的磷酸基团减少，势能降低 磷酸基团携带转移的“势能”与其他分子结合 H2O ADP 腺苷二磷酸 磷酸 能量高达30.54kJ/mol 酶 资料3 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 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 ATP合成和水解都非常迅速 结论：ATP在细胞内的含量及其生成速度：含量少，转化快. ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物ADP（腺苷二磷酸），脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，成为游离的磷酸（Pi）。 ATP 水解酶 ADP + Pi+能量 在有关酶作用下，ADP接受能量，同时与Pi结合，重新转化成ATP. ADP + Pi+ 能量 ATP 合成酶 二、ATP与ADP可以相互转化 ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持续供能？ 9 资料3　磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如表所示。 为什么对照组ATP和ADP含量没有变化，实验组ATP含量减少，ADP含量上升？ 肌肉收缩会消耗ATP生成ADP，对照组中由于存在肌酸激酶，所以ADP在酶的作用下可以重新生成ATP，而实验组由于缺乏肌酸激酶，ADP不能生成ATP，所以对照组ATP和ADP含量没有变化，实验组ATP含量减少，ADP含量上升。 腺苷磷酸 对照组/(10－5 mol·g－1) 实验组/(10－5 mol·