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

1 2 ATP是一种高能磷酸化合物 3 ATP与ADP可以互相转化 ATP的利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP 问题探讨 传递信息、繁衍后代 1.萤火虫发光的生物学意义是什么? 2.萤火虫的尾部有特殊的物质吗?发光的原理是什么? 荧光素 能量 激活的 荧光素 荧光素酶 氧气 氧化的 荧光素 发出 荧光 3.萤火虫发光的过程中需要能量吗?有能量的转化吗? 需要;有能量的转化(有机物中储存的化学能转变为光能) 2 萤火虫发光需要 糖类(葡萄糖?) 脂肪 问题:这些物质能为萤火虫发光直接提供能量吗? ATP提供? 1.本实验的自变量是什么? 探究萤火虫发光的直接供能物质 15min荧光消失 2.为什么要等荧光消失后再加入待测的能源物质? 3.实验结果说明什么? 防止自身的能源物质对实验结果造成干扰 葡萄糖、脂肪中的能量不能被直接利用, ATP中的能量可以直接利用 自变量 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 功能: 一、ATP是一种高能磷酸化合物 自主阅读P86页第三自然段,讨论完成以下问题(3min) 1、中文名称 2、元素组成 3、结构简式如何书写? 4、简式中A、P、—、~分别代表什么? 5、A具体指什么结构,包含哪几部分,跟我们以前学过的A有什么区别? 6、ATP中的能量储存在哪儿? 7、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物? 1 ATP的结构 ~ ~ 组成元素 C、H、O、N、P 化学组成 1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团 结构简式 A-P~P~P 腺苷(A) 腺苷一磷酸(AMP) 腺苷二磷酸(ADP) 腺苷三磷酸(ATP) 结构特点 远离腺苷的特殊化学键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成 只有两个特殊的化学键 RNA基本单位之一 (腺嘌呤核糖核苷酸) 中文名称 腺苷三磷酸 -OH + HOH ATP中带负电的磷酸基团之间相互排斥使得特殊化学键不稳定,而具有较高的转移势能 磷酸基团携带着转移的“势能”与其他分子结合 ADP中相互排斥的磷酸基团减少,势能降低 酶 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 2 ATP的供能机理 各种A的辨析 ①_ ②_ ③_ ④_⑤_⑥_ 腺苷 (腺嘌呤+核糖) 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 下面各个圆圈中代表的含义相同的有哪些? ①=③=⑤,代表腺嘌呤核糖核苷酸 ④=②,代表腺苷 A 二、ATP与ADP可以相互转化 【资料1】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2】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3】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。 ATP消耗量多 但ATP含量很少 ATP合成和水解都非常迅速 ATP在水解的同时还在源源不断的的合成,ATP与ADP可以互相转化。 阅读教材P86-87,思考以下问题 A-P~P~P (ATP) A-P~P (ADP) 水解酶 Pi 能量 合成酶 Pi 能量 合成ATP能量来源于? 动物、人等 水解ATP能量去向? 呼吸作用利用糖类等有机物氧化分解释放的化学能 绿色植物 呼吸作用和光合作用中光合色素吸收的光能 用于生物大多数需要能量的各项生命活动 ADP + Pi + 能量 ATP 合成酶 水解酶 思考:ATP-ADP的相互转化是可逆反应吗? 不是可逆反应 酶(反应条件)不同 能量来源不同 物质可逆,能量不可逆 二、ATP与ADP可以相互转化 12 放能反应 吸能反应 2. 转化的特点: ①时刻不停地发生且处于动态平衡之中 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,体现了生物界的统一性 ③ATP与ADP相互转化过程中,物质可逆,能量不可逆,催化的酶 不同,反应场所不同,因此,不是可逆反应。 ④能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。 p p p p p 能量 Pi 能量 Pi 合成 水解 ATP与ADP相互转化示意图 葡萄糖等 氧化分解 释放能量 蛋白质合成 等吸收能量 ATP是细胞内流通的能量“货币” 总是与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中。 总是与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量。 肌肉收缩(机械能) 生物发光(光能) 物质合成(化学能) 主动运输(渗透能) 生物放电(电能) ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的? 三、ATP的利用 14 11:53 三、ATP的利用 思考:ATP的能量是如何用? 1.Ca2+载体蛋白还有什么作用? 2. 什么是载体蛋白的磷酸化 (1) Ca