5.2 细胞的能量“货币”ATP（精彩课件）-【堂堂清】2024-2025学年高一生物上学期同步精品课件（2019人教版必修1）

旧知识回顾：能量来源 能 源 来 源 主要能源物质 生物体内重要储能物质 动物细胞内的储能物质 植物细胞内的储能物质 能源最终来源 能量直接来源 糖类 脂肪 糖原 淀粉 太阳能 ATP 5.2 细胞的能量“货币”ATP 本节聚焦： 1.为什么说ATP是细胞的能量 “货币”？ 2.ATP与ADP是怎样相互转化的？ 这有什么意义？ 3.细胞中的哪些生命活动需要 ATP提供能量？ ATP 2 ～ ～ ATP是一种高能磷酸化合物 1、中文名称： 2、化学元素： 3、结构简式： 01 A–P～P～P 腺苷 磷酸基团 特殊化学键 （2个） A ： P ： ～： —： 普通化学键 （1个） 腺苷三磷酸 C、H、O、N、P （3个） ATP结构式 （1个） 元素组成：同核酸、磷脂； ATP是一种高能磷酸化合物 01 思考 如图为ATP结构式，图中①②③的结构分别代表什么？ ① ； ② ； ③ ； 腺嘌呤 核糖 3个磷酸基团 ～ ～ ATP结构式 ① ② ③ 腺苷 腺苷三磷酸 组成：1分子腺嘌呤 + 1分子核糖 + 3分子磷酸 组成：1分子腺苷+ 3分子磷酸 ATP是一种高能磷酸化合物 01 思考 假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、 代表磷酸基团，尝试构建ATP的模型。 核糖 ~ ~ 腺嘌呤 P P P ATP是一种高能磷酸化合物 01 核糖 ~ ~ 腺嘌呤 P P P 腺苷（A） 腺苷一磷酸（AMP） 腺苷二磷酸（ADP） 腺苷三磷酸（ATP） AMP又称 ， 是 的基本单位之一。 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA 特殊化学键 【资料】一般水解时，能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都 叫做高能化合物。ATP水解时释放的能量多达30.54kJ／mol ， 所以说ATP是细胞内的一种 。 高能磷酸化合物 ATP是一种高能磷酸化合物 01 思考 ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？ 远离腺苷的特殊化学键不稳定, 易断裂,也易形成 负 电荷 特殊化学键 末端磷酸基团 重点题型随堂练1：ATP是一种高能磷酸化合物 1．下列图示能正确表示ATP的是(　　) A. B. C. D. A 重点题型随堂练1：ATP是一种高能磷酸化合物 2．下列关于ATP分子的叙述，正确的是(　　) A．A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团 B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素 C．1 mol ATP水解，释放出30.54 kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂 D．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似 B A-腺苷，×； 远离腺苷的特殊化学家，×； T-代表有三个磷酸基团，×； ATP与ADP可以相互转化 02 思考 请参照P87图5-4，尝试写出ATP水解和ATP合成的反应式。 ATP与ADP可以相互转化 02 ATP ADP+ Pi+能量 水解酶 释放 物质的主动运输 大脑思考 电鳐发电 直接为各项生命活动提供能量 人和动物 绿色植物 ATP与ADP可以相互转化 02 ADP+ Pi+能量 ATP 合成酶 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ATP与ADP可以相互转化 02 思考 请参照P87图5-4，尝试写出ATP水解和ATP合成的反应式。 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 ATP与ADP可以相互转化 02 思考 ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？请完善下表并得出结论。 反应 ATP ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 ATP 反应类型 水解反应 合成反应 酶的类型 场所 活细胞所有部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 能量来源 能量去向 结论 酶 酶 水解酶 合成酶 特殊化学键中的化学能 有机物中的化学能、光能 用于各项生命活动 储存于特殊化学键中 物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同， 因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应 ATP与ADP可以相互转化 02 【资料①】在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。(即：细胞内的ATP含量很少) 【资料②】一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。(即：细胞内的ATP需求量很大) 思考 ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持续供能？ 虽然细胞中ATP含量少，但是ATP和ADP转化速度 。 ATP和ADP的这种相互转化时刻不停地发生且处于 之中。 快 动态平衡 重点题型随堂练2：ATP与ADP可以相互转化 3．下列有关ATP的叙述，不正确的是(　　) A．ATP的合成一般与放能反应相联系 B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能 C．细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATP D．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量” D ATP是高能磷酸化合物，里面储存着能量，×； ATP的利用 03 用于主动运输 用于肌肉收缩 用于生物发电 葡萄糖+果糖→蔗糖 酶 用于物质合成 用于大脑思考 用于生物发光 细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。 ①参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的 。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其 就被激活了。 ②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 脱离下来与 相结合，这一过程伴随着 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 发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 ATP的利用：ATP为主动运输供能的机理 03 思考 ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？ （以ATP为主动运输为例讲解） 酶 酶活性 末端磷酸基团 载体蛋白 能量 空间结构 ATP的利用：ATP为主动运输供能的机理 03 细胞内的化学 反应 （释放能量） （吸收能量） 相联系 相联系 ATP的利用 03 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。 因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币” 思考 为什么把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”？ 吸能反应 放能反应 ATP的水解 ATP的合成 （所吸收的能量由ATP水解提供） （所释放的能量储存在ATP中） 重点题型随堂练3：ATP的利用 4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是( ) A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 主动运输，×； C 逆浓度梯度，×； 载体蛋白变性，会抑制运输速率，×； $$