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一

第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP 必修一分子与细胞 一、观察视频思考讨论： 1、萤火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、在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？ 相互传递信号，以便繁衍后代。 萤火虫腹部后端细胞内含有的荧光素， 有，腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。 【提出问题】：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？ 探究一、萤火虫发光的直接能源物质? 【材料用具】 【作出假设】 【提出问题：】 ATP是直接的能源物质 萤火虫发光的直接能源物质是什么？ 【实验设计：】 活萤火虫数只，蒸馏水，葡萄糖，脂肪、ATP 荧光素+能量+O2 氧化荧光素+H2O 荧光素酶 （发出荧光） 【实验原理】 荧光消失 A B C D ２ｍL葡萄糖溶液 ２ｍL脂肪溶液 ２ｍL蒸馏水 有荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 2ml荧光素溶液 15min 暗处 观察 暗处 结论：萤火虫发光的直接供能物质是 。 ATP ２ｍL ATP溶液 自变量 因变量 对照组 实验组 实验组 实验组 a b c d f 探究二：ATP的英文全称是Adenosine triphosphate，其结构式如下图所示，观察图示思考讨论： 腺嘌呤 核糖 腺苷（Adenosine） 磷酸基团 （triphosphate） 1、请用 表示腺嘌呤，用 表示核糖，用 表示磷酸，构建ATP分子的结构模型 A P 二、ATP是一种高能磷酸化合物 5 腺苷三磷酸 2、ATP的全称是什么? 3． ATP的结构简式： A－P～P～P A： P： ～： —： 腺苷 磷酸基团 特殊的化学键 普通的化学键 4、组成元素: C、H、O、N、P 5、化学结构: A 核糖 腺嘌呤 腺苷（A） AMP腺苷一磷酸 ADP腺苷二磷酸 ~ P P ~ P ATP腺苷三磷酸 说明：AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。 二、ATP是一种高能磷酸化合物 5.结构特点 (1)高能量： (2)不稳定： 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 是细胞生命活动的直接能源物质。 6.ATP的功能 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ/mol，是细胞内的一种高能磷酸化合物 三、ATP和ADP的相互转化 （观察下图，一起思考） 1、此过程中体现的化学反应式如何书写？ ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 2. ATP与ADP的相互转化特点： IMN ①ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，且转化的速率越快，单位时间供能越多。 ②ATP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。 3.ADP转化成ATP时所需能量主要来源哪里？ 动物、人、真菌和大多数细菌 绿色植物 能 量 ADP +Pi+ ATP 合成酶 细胞质基质 线粒体 叶绿体 4.ATP与ADP的相互转化是否可逆？ 反应式 ATP ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 ATP 场所 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体 物质变化 反应 反应 能量变化 能量 能量 能量来源 磷酸基团的脱离 特点 时刻不停地发生，并且处于 之中 水解 吸收 合成 释放 细胞呼吸 光合作用 动态平衡 酶1 酶2 注：ATP和ADP相互转化的过程应判断为不是可逆的，从两者相互转化的反应式来看“物质是可逆的，能量是不可逆的”因为（1）所需的酶种类不同；（2）能量的来源和去向不同。（3）反应发生的场所不同； 四.ATP的利用 (1)观察下图思考讨论：所有生命活动都由ATP直接供能? 主动运输 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP 吸能 （2）ATP是如何为生命活动供能的呢？ Ca2+ ATP 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。 Ca2+ ADP Ca2+ ADP 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