5.2 细胞的能量“货币”ATP-【生动课堂】2023-2024学年高一上学期生物优质课件（人教版2019必修1）

第2节 细胞的能量“货币”ATP 第5章细胞的能量供应和利用 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 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 3.细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ 四川省青神县的三、四月是流萤的季节，流萤飞舞是春天带给青神的浪漫。人们置身于美丽的乡间山林，瞬间被萤光包围，并深陷其中不能自拔，尽享漫山的流萤飞舞，如梦如幻。 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？ 主要是相互传递信息，以便繁衍后代。 探究：萤火虫发光的直接能源物质是什么? 探究：萤火虫发光的直接能源物质是什么? 【材料】萤火虫发光细胞研磨成的粉末、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。 取4支试管，编号1、2、3、4，向各试管分别加入萤火虫发光细胞研磨成的粉末和2mL蒸馏水，各试管均发出荧光；一段时间后，荧光消失 1 2 3 4 2ｍL 蒸馏水 2mL 葡萄糖溶液 2mL 脂肪溶液 2mL ATP溶液 结论：萤火虫发光的直接能源物质是ATP。 发出荧光 普通化学键 A : P : 中文名称： 组成元素： C、H、O、N、P 腺苷三磷酸 A—P～P～P 腺苷（腺嘌呤＋核糖） 磷酸基团 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 一、ATP的化学组成和特点 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。 一、ATP的化学组成和特点 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 一、ATP的化学组成和特点 资料：一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。 从这2则资料中你能得出生物体中的ATP有什么特点？ ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持续供能？ 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. 结论：ATP在细胞内的含量及其生成速度：含量少，转化快. 二、ATP与ADP的相互转化 ATP ADP ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 ATP和ADP可以相互转化。 不停地发生并且处于动态平衡之中， ATP和ADP相互转化的速率越快， 单位时间供能越多 ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。 ATP合成的能量来源及ATP水解的能量去路？ 9 ATP ADP ？ 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 ATP的合成伴随着细胞的放能反应，释放的能量储存在ATP中。 二、ATP与ADP的相互转化 ATP ADP ？ 细胞中绝大多数需要能量的活动都是由ATP提供能量的。 ATP的水解伴随着细胞的吸能反应，细胞代谢所需能量由ATP水解提供。 二、ATP与ADP的相互转化 ATP水解释放的能量是如何用于各种生命活动的？ 两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等 ATP中特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能。 ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化 ATP为Ca2+运输供能 二、ATP与ADP的相互转化 SZ-LWH 吸能反应，如蛋白质的合成 放能反应，如葡萄糖的氧化分解，释放的能量储存在ATP中 吸能反应与ATP的水解相联系， 放能反应与ATP的合成相联系。 四、ATP是细胞中的能量“货币” 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 商品生产 商品消费 货 币 合成 水解 (1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 (2)主要能源物质：糖类。 (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 (4)良好储能物质：脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。 (6)最终能量来源：太阳能