5.2细胞的能量通货ATP教学课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

细胞内还有许多化学反应都需要能量，这些能量从哪 里来? 1. 糖 类 是生物体主要的能源物质。 2. 脂肪 是生物体内良好的储能物质。 细胞中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物都储存着大 量稳定化学能，这些能量能否被细胞的生命活动 直接利用? Nat浓度梯度 低浓度 高浓度△ 高浓度 低浓度 k'浓度梯度 第五章细胞的能量供应和利用 第2节细胞的能量“通货”—ATP 【温馨提示】请拿出你的导学案、课本、双色笔，还有最最 重要的激情!! 本节聚焦： ·为什么说ATP是细胞的能量 “通货”? ·ATP与ADP 是怎样相互转化 的?这有什么意义? ·细胞中哪些生命活动需要 ATP 提供能量? 萤火虫发光的生物 学意义是什么 ? 相互传递求偶信号，以 便交尾繁衍后代。 2、萤火虫体内有特 殊的发光物质吗? 腹部后端细胞内有荧光 素。 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗? 腹部细胞内有机物中储存的化学能 转变为光能使其发光。 这些物质能为萤火虫发光直接供能吗? 脂 主要储能 肪 物质? 主要能源 物质? 萤火虫发光需要 能量! 糖 类 实验探究 用小刀将数十只萤火虫 的发光器割下，干燥后研 磨成粉末，取四等份分别 装入四支试管，各加入少 量水使之混合，置于暗处， 可见试管内有淡黄色焚 光出现，约过15分钟焚光 消失，然后 . 。 2 ml葡萄糖溶液 暗处 2 ml脂肪溶液 无荧光 出现 无荧光 出现 无荧光 出现 2 m ATP溶液 直接能源物质 有荧光 出现 B C 荧 光 消 失 15min D 1.ATP的中文名称? 2.ATP的结构简式为? 3.ATP简式中A、P、~分别代表什么? 3.简式： A-P～P～P A: 腺 苷 = 腺 嘌 呤 + 核 糖 P: 磷 酸 基 团 ( 3 个) 二：普通磷酸键(1个)～:高能磷酸键(2个)30.54KJ/mol 一 .ATP 的结构 1、ATP的英文全称： adenosine triphosphate, adenosine是腺苷， tri是三， phosphate是磷酸盐 2.中文名称：三磷酸腺苷 NH₂ c-H H 0 H-c-0- 腺苷 三个磷酸基团 三磷酸腺苷(ATP) 腺嘌呤 H H C H OH OH 核糖 H 磷酸 磷 酸 磷 酸 基 团 基 团 基 团 A 腺嘌呤 核糖 腺苷 (A) AMP (一磷酸腺苷) ADP ATP 说明： AMP 也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA 的基本单位之一。 练习一 1.ATP的结构式可以简写为( B ) A 、A—P—P~P B 、A—P~P~P C 、A~P~P—P D 、A~P~P~P 2. 一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键 数目依次是( c )。 A 、1,2,2 B 、1,2,1 C 、1,3,2 D 、2,3,1 资 料 一般将水解时，能够释放20.92kJ/ mol能量的化合物都叫做高能化合物 ATP在水解时释放的能量是30.54kJ/ mol,所以说 ATP是细胞内的一种高能磷酸 化 合 物 1、ATP 作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量? 2、ATP 供能过程中，可形成哪些产物? 不稳定，易断裂，也易形成 水解酶 ATP ADP +Pi 十 为各项生命活 动 提 供 能 量 台能量 1、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。 ATP在细胞内大量存在? 2、人体在安静状态时，肌肉内ATP含量约 2mg~10mg,只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。 ATP 是怎样来解决这一矛盾的? 资料： ATP与ADP可以相互转化 ATP ATP水解酶 ADP +Pi+能量 能量+ ADP+ Pi ATP 合 成 酶 ATP 释放能量 → ADP+Pi+ 能量 ATP 的水解： 水解酶 ATP 【要点二】ATP 和ADP 可以相互转化 ATP 直 接为各项生命活动提供能量 ADP 能量 Pi (确酸 酶 15 · 宿省糖果糖 用于各种运动，如肌细用于细胞内各种吸能反应用于大脑思考 胞收缩(机械能) (化学能) (电 能) 用于生物发光 (光 能) 用于生物放电 (电 能) 用于主动运输 (渗透能) 动物和人等 呼 吸 作 用 ADP+Pi+ 能量 【要点二】ATP 和ADP 可以相互转化 G5 · ATP 的合成：储存能量 ADP+Pi+ 能 量 合 成 酶 ATP 合成ATP所需能量的来源： (1)动物、人、真菌和大多数细菌： 呼吸作用 所释放的能量。 (2)绿色植物： 呼 吸 作 用 和_ 光 合 作 用 所释放的能量。 ATP 能量 Pi ADP 绿色植物 呼 光 吸 合 作 作 用 用 酶 ATP ATP与ADP 相互转化过程是可逆反应吗? 物质是可逆的，能量是不可逆的 ATP和ADP的相互转化是不是可逆反应? (1) 所需要的酶不同：催化ATP水解的酶属于水解酶，催化ATP合 成的酶属于合成酶。 (2) 能量来源/去向不同：ATP水解释放的能量用于各项生命活动， ATP合成的能量来源于细胞呼吸或光合作用。 水解酶 ATP ADP +Pi +能量 合成酶 物质是可逆的，能量是不可逆的 【要点二】ATP 和ADP 可以相互转化 G6 ATP与ADP相互转化示意图 19 练一练 3.ATP 转化为ADP 可表示如下：式中X代表( D ) A、H₂O B 、[H] C、P D 、Pi 4.对于反应式： ATP 酶ADP+Pi+ 能量，以下提法正确的是( A ) 酶 A、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆的 C、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的 反应 ATP ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量 酶 ATP 反应类型 水解反应 合成反应 酶的类型 水解酶 合成酶 场 所 活细胞内各处 线粒体、叶绿体、细胞质 基质等 能量来源 ATP中高能磷酸键的断裂 动物和人等是细胞呼吸， 植物为细胞呼吸和光合 作用 能量去向 用于各项生命活动 储存于高能磷酸键中 结论:物质是可逆的，能量是不可逆的 ATP和ADP的相互转化不是可逆反应 酶 2024/8/3 ATP是活跃的化学能，与ADP的相互转化时 刻处于动态平衡中，保证了稳定供能。 ATP 的生理功能： 生物体各项生命活动的直接能源物质 ATP 是细胞内流通的能量“通货” ATP 相当于细胞内流通的“小额钞票”一日常生活 的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的“存折”。 ATP 的 水 解 (所吸收的能量由ATP水解提供) 化学反应 ATP的 合 成 (所释放的能量储存在ATP中) 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流 通，所以ATP 被喻为细胞内流通的能量“通货” 放能反应 (释放能量) 吸能反应 (吸收能量) G7 23 能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP 主要能源物质：糖类 储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞) 主要储能物质：脂肪 直接能源物质：ATP (三磷酸腺苷) 最终能源物质：太阳能 1、ATP在细胞内的含量及其生成是( D A、很多，很快 B、很少，很慢 C、很多，很慢 D、很少，很快 2、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( C ) A.ATP在细胞中数量非常多 B、ATP中的高能磷酸键很稳定 C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定 D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物 知识迁移： 海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的 神经细胞，能不断吸收K+, 科学家做过实验：用 一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就 消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不 断吸收的功能， 一直到这种物质消耗完。请回答： (1)注入的这 质是 ATP ,其结构简式可 表示为 A—P P P O (2)神经细胞吸收的K+方式是 主动运输 ,此物 质的吸收除需要注入一种物质外，还要 载体 0 $$