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

人教版第五章第二节 细胞的能量“货币”ATP 目录 一、ATP是高能磷酸化合物 二、ATP与ADP可以相互转化 三、ATP的利用 为什么称ATP是细胞的能量货币？ 发光的萤火虫 资料1:萤火虫发光需要能量 萤火虫的发光是生物发光的一种。萤火虫的发光原理是：萤火虫有专门的发光细胞，在发光细胞中有两类化学物质，一类被称作萤光素，另一类被称为荧光素酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗能量，并与氧气发生反应，反应中产生激发态的氧化荧光素，当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子，产生亮光。 问题1:萤火虫发光需要的能量可能来自于什么物质？ 脂肪、糖类、ATP 小组合作探究 设计实验，探究哪种物质才是使萤火虫发光的直接能源物质。 实验材料：萤火虫发光细胞干燥后研磨成的粉末、试管、蒸馏水；等浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。 小组合作探究 实验过程： 小组合作探究 实验结论： ATP是使萤火虫发光的直接能源物质。 资料2: ATP的结构 1.ATP的中文名称 腺苷三磷酸 腺苷 三 磷酸 2.ATP的结构简式 A-P~P~P tri phosphate ATP A T P adenosine A A表示：___________ P表示：___________ ~表示：___________ 腺苷 磷酸基团 特殊化学键 （磷酸酐键） 3.ATP的结构 腺嘌呤 核糖 α β γ 特殊 化学键 特殊 化学键 磷酯键 腺苷 2.ATP的结构简式 A-P~P~P A表示：________ P表示：________ ~表示：________ 腺苷 磷酸基团 特殊化学键 （磷酸酐键） 腺苷一磷酸(AMP) 腺苷二磷酸(ADP) 腺苷三磷酸(ATP) 资料2: ATP的结构 思考：1、ATP有哪些结构特点？ 远离腺苷（A）的特殊化学键很容易水解，同时这个化学键也容易重新形成 2、从ATP结构分析，ATP为何能够作为直接能源物质？ 一 ATP是一种高能磷酸化合物 两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥 特殊化学键不稳定 导致 末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势 导致 具有较高的转移势能 导致 脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 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。 资料3: 萤火虫发光能持续较长的时间 思考：结合教材87-88页内容分析，萤火虫为什么含有少量的ATP却能持续发光几个小时？ 经测定，一只萤火虫发光大约每小时要消耗ATP 0.2kg，但萤火虫体内的ATP总含量只有0.01mg左右。晚上7点一直到11:30是萤火虫发光的活跃期，萤火虫在这段时间能持续的发光，吸引异性。 二 ATP和ADP可以相互转化 1. ATP与ADP的转化 P P P P P Pi 能量 能量 Pi 水解 合成 ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡之中 资料4: 思考：1、为什么术后给不能进食的病人注射葡萄糖和综合营养液能补充能量？ 2、绿色植物中ATP的能量来源是什么？ 医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖和综合营养液补充能量 植物在光照的条件下，叶绿体能合成ATP，也能合成糖类，植物在无光时，叶绿体不能合成ATP，也不能制造糖类。 绿色植物：光能；呼吸作用有机物分解释放的能量 动物，真菌，大多数细菌：呼吸作用有机物分解释放的能量 ATP ADP＋Pi＋能量 水解酶 合成酶 二 ATP和ADP可以相互转化 2. ATP与ADP的转化过程中的能量变化 二 ATP和ADP可以相互转化 3. ATP与ADP的转化归纳 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量 → ATP ATP → ADP＋Pi＋能量 反应条件 场所 能量来源（去向） 酶 酶 合成酶 水解酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞内消耗能量的地方 呼吸作用释放的化学能、光合作用吸收的光能 供细胞各类生命活动的需要 细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应。吸能反应与ATP的水解有关，由ATP水解提供能量；放能反应与ATP合成有关，释放的能量储存在ATP中。 三 ATP的利用 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。 用于主动运输 用于生物放电 用于生物发光 用于肌肉收缩 用于细胞内各种吸能物质 用于大脑思考 ATP中活跃的化学能 化学能转化为渗透能（如主动运输） 化学能转化为光能（萤火虫发光） 化学能转化为热能（维持恒温动物的体温） 化学能转化为化学能（细胞内物质的合成：蛋白质的合成） 化学能转化为机械能（如肌细胞收缩） 化学能转化为电能（生物电，电鳗放电） 转化为 三 ATP的利用 ATP为