5.3 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

5.2 细胞的能量”货币”ATP 理解ATP是细胞内生命活动的直接能源物质 能阐述ATP的结构及特点 能阐述细胞内哪些生命活动需要ATP提供能量 “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。 萤火虫发光的生物学意义是什么？ 萤火虫的荧光怎么形成的呢？ 萤火虫的尾部发光器中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。 荧光素 + 能量 激活的荧光素+ 氧化荧光素 + + 荧光 荧光素酶 1934年，恩格尔哈特注意到肌肉收缩需要一种由焦磷酸盐()和腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)相联系的化合物。同年的罗曼确定这种物质为腺苷三磷酸(ATP)。 腺嘌呤 核糖核苷酸 焦磷酸 3 提出问题：使萤火虫发光的直接能源物质是葡萄糖还是ATP ? 做出假设：使萤火虫发光的直接能源物质是ATP 探究使萤火虫发光的直接能源物质 实验设计： （1）捣碎的发光器+生理盐水 （2）捣碎的发光器+生理盐水 试管1 捣碎的发光器 + 生理盐水 + 5mlATP制剂 试管2 捣碎的发光器 + 生理盐水 + 5ml葡萄糖溶液 试管3 捣碎的发光器 + 生理盐水 + 5ml蒸馏水 +5mlATP制剂 +5ml葡萄糖溶液 （3）捣碎的发光器+生理盐水 +5ml蒸馏水 4 能为萤火虫发光提供可直接利用的能量的物质是ATP而不是葡萄糖 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 1.本实验的自变量是什么？ 加入的能源物质的种类 2.本实验的因变量是什么？ （反应体系）是否发出荧光？ 3.比较三支试管出现的不同现象,我们可以得到怎样的结论？ ATP的结构 ~ 磷酸 O 核糖 A 腺苷三磷酸 （ATP） 磷酸 磷酸 ~ 1.组成元素： 2.化学组成： 1分子腺嘌呤+1分子核糖+3分子磷酸 C、H、O、N、P 腺苷 (用“A”表示) ATP的结构 ~ 磷酸 O 核糖 A 腺苷一磷酸 （AMP） 腺苷三磷酸 （ATP） 特殊化学键(磷酸酐键) 腺嘌呤核糖核苷酸 ~ 腺苷二磷酸 （ADP） 磷酸 磷酸 （ATP是一种含有2个特殊化学键的高能磷酸化合物） 3.ATP分子的结构简写： A—P～P～P 7 1.下列关于ATP的说法正确的是（ ） A. 1分子ATP由1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和3分子磷酸构成 B. ATP脱去外侧的2个磷酸基团以后可参与RNA的合成 C. 1分子ATP含有3个特殊的化学键 D. ATP中的“A”表示腺嘌呤 E. ATP分子的结构可以简写为A~P~P~P 2.下列结构可以表示腺苷的是（ ） A. B. C. D. 8 ~ ATP的水解过程 O 核糖 磷酸 腺苷三磷酸 （ATP） 磷酸 ~ 磷酸 磷酸 能量 腺苷二磷酸 （ADP） 酶 A 当ATP在酶的作用下水解时。脱离下来的末端磷酸基团携能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 X X - 其他物质 请尝试写出ATP水解的反应式： ATP ADP + Pi + 能量 酶 其他物质 磷酸化 9 ATP的利用 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能的，如物质合成、物质运输、肌肉收缩、电鳐发电等，都需要消耗ATP。 ATP 物质合成 肌肉收缩 电鳗放电 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，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。 ATP的利用——主动运输为例 资料一： 生物体的生命活动在不断地消耗能量，意味着ATP在不断地水解，成人体内ATP的总量只有2~10mg,安静状态下一天消耗的ATP却可以达到48Kg。在活动状态下，ATP的消耗量可达0.5Kg/min；在安静状态时，肌肉内ATP释放的能量只能维持肌肉收缩1~2 s 。 通过资料一你能得出什么结论？ ①人体内ATP的存量有限 ②人体内ATP的消耗量很大 ③人体内的ATP在不断水解的同时，也在源源不断地合成 合成ATP的原料哪里来的呢？ ATP水解后转化为比ATP更稳定的化合物——ADP。 脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就会成为游离的磷酸。在有关酶的作用下。ADP可以接受能量。同时与磷酸结合，重新形成ATP。 ATP ADP 能量 Pi 水解 酶 （ ？） （用于物质运输、物质合成等各项吸能反应） 能量 合成 酶 Pi 合成ATP所需要的能量哪里来的呢？ 资料二： （1）细胞呼吸是指细胞通过氧化分解细胞内的葡萄糖等有机物，并释放能量合成ATP的过程。 （2）植物在光照条件下，叶绿体能合成ATP并制造糖类。 对于动