5.2 细胞的能量“货币”ATP课件-2023-2024学年高一上学期生物必修一

第2节 细胞的能量“货币”ATP 银烛秋光冷画屏， 轻罗小扇扑流萤。 天街夜色凉如水， 卧看牵牛织女星。 ——杜牧《秋夕》 1、萤虫发光的生物学意义是什么？ 2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 3、萤火虫发光需不需要能量呢？ 相互传递求偶信号，以便繁衍后代。 腹部后端细胞内有荧光素。 需要，且有能量转换 萤火虫发光需要 主要能源物质？ 主要储能物质？ 糖类 脂肪 这些物质能为萤火虫发光直接供能吗? 探究：生命活动的直接能源物质 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 观察 15min 暗处处理 预期结果如何？ 有荧光 出现 无荧光出现 无荧光 出现 无荧光 出现 实验结论：ATP是直接能源物质。 一、ATP的功能 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 一、ATP的功能 “现 金” 蛋白质 脂肪 糖类 ATP 细胞能源物质的比喻 “不动产” “定期存款” “活期存款” ——— ——— ——— ——— 直接能源物质 主要能源物质 良好储能物质 1.ATP由那些化合物组成（化学成分）？ 2.ATP的中文名称？ 3.ATP的组成元素？ 3.ATP的结构简式为？ 4.A、T、P、—、～分别代表什么？ 5.ATP为什么不稳定？ 6.ATP为什么是高能磷酸化合物？ 7.ATP的A包含哪几部分？ 跟组成核苷酸的A有什么区别？ 二、ATP是一种高能磷酸化合物 自主阅读：结合P86“相关信息”，阅读ATP是一种高能磷酸化合物一段， 讨论以下问题，并在书上勾画下来（3min) ATP结构式 二、ATP的结构 1.化学组成： 核糖 1分子腺苷（A） 腺苷三磷酸（ATP） 磷酸基团（P） 磷酸基团（P） 磷酸基团（P） 2.中文名称： 腺嘌呤 3.组成元素： C、H、O、N、P （与核酸/核苷酸、磷脂一样） 3分子磷酸基团（P） ATP结构式 4.结构简式： A–P～P～P 腺苷 （腺嘌呤和核糖） 磷酸基团（3个） 特殊的化学键（2个） 普通的化学键 这两个特殊的化学键特殊在什么地方？ ATP在酶的作用下水解时，脱离下的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合（磷酸化），从而使后者结构发生变化。 相邻的磷酸基团都带负电荷互相排斥 特殊的化学键不稳定 末端磷酸基团有离开ATP 而与其他分子结合的趋势 （即具有较高转移势能） 脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成游离的磷酸（以Pi表示） 特别是末端的特殊化学键，极为不稳定，易断裂，使末端磷酸基团有离开ATP而与其他分子结合的趋势（即具有较高转移势能） 5.结构特点： (1)不稳定：末端磷酸基团具有较高的转移势能 (2)高能量 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ 水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫高能化合物 ——ATP是一种高能磷酸化合物 注意：ATP是物质，不是能量 （只是其特殊化学键中储存了能量） 练一练：尝试构建ATP的结构模型 假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、 代表磷酸基团， 代表普通化学键、 代表特殊化学键，尝试构建ATP的模型， 并在纸上画出来 ~ 核糖 腺嘌呤 腺苷(A) 磷酸基团（P） 腺嘌呤核糖核苷酸 —RNA的基本单位之一 腺苷一磷酸（AMP） 腺嘌呤核糖核苷酸 —RNA的基本单位之一 腺苷二磷酸（ADP） 知识拓展：ATP的结构模型及ATP与RNA的关系 A—P~P~P ① 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 T A C G A T G C ② A H ④ A OH ⑤ A U G C ③ 知识拓展：不同化合物中“A”的辨析 练一练：下面各个圆圈中代表的含义相同的有哪些？ 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 一、ATP与ADP的相互转化 ATP水解酶 A–P～P～P A–P～P + Pi + 能量 ADP:腺苷二磷酸 反应式： ATP ATP水解酶 ADP + Pi + 能量 1、ATP的水解： 用途？ 直接用于各项生命活动 ATP水解与吸能反应有关 资料分析： 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 ATP 消耗大 成人体内ATP总量约2~10mg人体在安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s ATP 含量少 1 2 矛盾 ATP在细胞内是否大量存在？ATP是怎样来解决这一矛盾的？ 2、ATP的合成： ATP合成酶