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

细胞的能量“货币”ATP 第2节 1 1.能简述ATP的化学组成和特点 2.能归纳、概述ATP形成所需能量的主要来源及意义 3.能解释“ATP”是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因 学习目标 新知学习 课堂总结 问题探讨 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.萤火虫发光的过程有能量的转换吗? 腹部后端细胞内有荧光素。 相互传递求偶信号,以便交尾繁衍后代。 腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 是谁直接给萤火虫发光提供能量呢?是葡萄糖,脂肪,还是其他物质? 学习目标 新知学习 课堂总结 2.ATP的结构简式为? 3.ATP简式中A、P、~分别代表什么? 1.ATP的中文名称是? 阅读教材P86思考以下问题: 学习目标 新知学习 课堂总结 ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP中文名称: A代表腺苷 P代表磷酸基团 “~”代表一种特殊的化学键 A-P~P~P 腺苷三磷酸 ~ ~ 腺嘌呤 核糖 腺苷(A) 磷酸基团(Pi) P P P 组成元素有? 2.ATP的组成元素:C、H、O、N、P 3.ATP的结构简式: 学习目标 新知学习 课堂总结 特殊的化学键 相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥,使得~这种特殊的化学键很不稳定,末端磷酸基团具有较高的转移势能。 ~ ~ 腺嘌呤 核糖 腺苷(A) 磷酸基团(Pi) P P P ATP水解的过程就是释放能量的过程,1molATP水解能量高达30.54KJ。水解时释放能量20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物。所以说ATP是高能磷酸化合物。 学习目标 新知学习 课堂总结 腺嘌呤 核糖 P P P ~ ~ 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸(AMP) 腺苷二磷酸 (ADP) 腺苷三磷酸 (ATP) A- P~P~P 学习目标 新知学习 课堂总结 ATP特点:含量低,消耗大,转化快,不能长时间储存。 成人体内ATP的含量约2~10mg,在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40kg,在活动的状态下ATP的消耗可达0.5kg/min。 资料 ATP与ADP可以相互转化。 学习目标 新知学习 课堂总结 ATP与ADP可以相互转化 ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP(腺苷二磷酸的英文名称缩写),脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子,就成为游离的磷酸(以Pi表示)。 在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与Pi结合,重新形成ATP。 ATP与ADP相互转化示意图 学习目标 新知学习 课堂总结 ATP ADP +Pi + 能量 合成酶 水解酶 A-P~P~P (ATP) A-P~P (ADP) Pi 能量 能量 Pi 合成酶 水解酶 ATP与AP相互转化示意图 动态平衡 用于各项生命活动:主动运输、发光发电、肌肉收缩、大脑思考、物质合成等 呼吸作用 光合作用 学习目标 新知学习 课堂总结 ATP水解 ATP合成 反应式 类型 条件 场所 能量来源 能量去向 酶 酶 ATP ADP+Pi+能量 能量+Pi+ADP ATP 水解反应 合成反应 ATP水解酶 ATP合成酶 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体 叶绿体 特殊的化学键 呼吸作用、光合作用 用于各项生命活动 储存于特殊的化学键 ATP与ADP相互转化的比较 学习目标 新知学习 课堂总结 ATP的利用 用于大脑思考(电能) 用于肌细胞收缩(机械能) 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 用于细胞内各种吸能反应 用于生物放电(电能) 用于生物发光(电能) 用于主动运输 (渗透能) 电鳐 前面已经提到ATP释放能量用途,举出具体实例: 学习目标 新知学习 课堂总结 以ATP水解为主动运输供能为例,探究ATP水解释放的能量如何用于生命活动? ATP水解为主动运输供能 动画 学习目标 新知学习 课堂总结 1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了。 2.在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移,这就是载体蛋白的磷酸化。 3.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化,使Ca2+的结合位点转向膜外侧,将Ca2+释放到膜外。 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,分子空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参与各种化学反应。 Ca2+ ATP Ca2+ ADP Ca2+ ADP 学习目标 新知学习 课堂总结 吸能 反应 放能 反应 ATP水解 ATP合成 吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。 放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 学习目