5.2细胞的能量“货币”ATP课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

复习回顾 1. 酶的作用？催化作用的作用机理？ 2. 酶的化学本质？合成原料？合成场所？ 3. 酶的特性？ 4.图1和图2的横坐标分别是什么？图3中②在①的基础上增加什么？③在①的基础上增加什么？ 第5章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP 能量 荧光素酶 ＋氧气 荧光素 激活的荧光素 荧光 氧化荧光素 发出 【资料】萤火虫的尾部发光细胞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。 糖类 生物体主要的能源物质？ 细胞内良好的储能物质？ 前苏联生物学家发现ATP也能作为能源物质参与肌肉收缩。 脂肪 这些物质能为萤火虫发光直接供能吗? 3 【实验原理】 【材料用具】 荧光素、荧光素酶、试管、滴管、葡萄糖、脂肪、ATP、蒸馏水等。 探究萤火虫发光直接提供能量的物质 本实验的设计思路？ 能量 荧光素酶 ＋氧气 荧光素 激活的荧光素 荧光 氧化荧光素 发出 无荧光 出现 15min 荧光消失 暗处 A B C D ２ｍｌ葡萄糖溶液 ２ｍｌATP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 ——直接能源物质 一、ATP的功能 ATP的中文名称？ ATP的结构简式为？ ATP简式中A、P 、—、～分别代表什么？ 元素组成？ 为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？ 阅读教材P86（2min），回答: 核糖 腺嘌呤 磷酸基团 腺苷 腺苷三磷酸 1.ATP的中文名称： ATP的英文全称是 adenosine triphosphate。 Adenosine是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成；tri是三的意思；phosphate是磷酸盐。 ~ ~ 二、ATP分子结构 2.ATP的元素组成： C、N、O、N、P 7 A–P～P～P 3.结构简式： 特殊化学键 二、ATP分子结构 腺苷 （腺嘌呤和核糖） 普通化学键 磷酸基团 8 二、ATP分子结构 两个相邻磷酸都带_______相互排斥，使得_______________不稳定，末端磷酸基团具有较高的__________。ATP水解时，________________与其他分子结合，从而使后者发生变化。若未转移给其他分子，就成为____。 负电荷 这种特殊化学键 转移势能 末端磷酸基团挟能量 Pi A–P～P～P 腺苷二磷酸（ADP） 腺苷三磷酸（ATP） 腺嘌呤核糖核苷酸 二、ATP分子结构 + Pi ATP是一种高能磷酸化合物 高能化合物：一般将水解时，能够释放 20.92KJ/mol能量的化合物。 10 物质结构 “A”的含义 核糖 A P ~ P P ~ ….A U G C …. A-P～P ～P 核糖 A P 腺苷（腺嘌呤+核糖） 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 易错点：不能正确区分不同化合物中“A“的含义 课堂 合作探究 返回导航 11 阅读P87-89（3min），回答： 1.ATP与ADP相互转化的过程及特点？ 2.ADP形成ATP的能量来源？ 3.ATP可用于哪些生命活动？其供能机制是如何的呢？ 4.吸能反应与什么相联系? 5.放能反应与什么相联系? 三、 ATP和ADP的相互转化 【资料】一个成年人在安静状态下24小时内有48Kg的ATP发生转化，在运动状态下，ATP的消耗可达0.5kg/min，而细胞内ATP仅有2mg。 生物体内如何解决这一供能的矛盾呢？ ATP和ADP的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。 三、 ATP和ADP的相互转化 你能写出ATP合成和水解的反应式吗？ ATP ADP 能量 Pi Pi 能量 水解酶 合成酶 ATP和ADP的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。 这种能量供应机制是在所有生物细胞内都是一样的。——统一性。 消耗大，含量少，转化快！ ATP ADP 能量 Pi Pi 能量 水解酶 合成酶 动植物的呼吸作用（葡萄糖的氧化分解）； 植物的光合作用 直接用于各种生命活动（如蛋白质合成） 三、 ATP和ADP的相互转化 伴随ATP的水解 伴随ATP的合成 吸能反应： 放能反应： 酶1 蔗糖 葡萄糖+果糖 葡萄糖+氧气 酶2 二氧化碳+水 ATP的水解 ATP的合成 能量 能量 以下两个化学反应和ATP的合成、分解之间有什么联系呢？ 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 三、 ATP和ADP的相互转化 16 16 问题：细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量，而是要将能量转移至ATP中再利用？ 1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放能量2870kJ， 1 mol ATP水解可以释放能量30.54kJ。 17 糖类、脂肪等有机物 ＡＴＰ （含有大量的能量，且为稳定的化学能， 不能被直接利用） （含有的能量相对少，且为活跃的化学能，可被直接利用） 氧化分解 细胞的能量“货币”——ATP 肌肉收缩（机械能） 生物发光（光能） 物质合成（化学能） 主动运输（渗透能） 生物放电（电能） ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的？ 四、ATP的利用 展 19 请同学们观看视频后，描述Ca2＋主动运输载体是如何利用ATP的? 图为Ca2+主动运输过程，请观察图示，对下列内容进行排序： ④磷酸基团与载体蛋白结合 ⑤磷酸化导致载体蛋白空间结构改变 ⑥Ca2+结合位点转向膜另一侧，将Ca2+释放 Ca2+与载体蛋白结合位点结合 载体蛋白（酶）催化ATP水解的活性被激活 ATP水解 i 一个磷酸基团首先从ATP中转移到谷氨酸上生成谷氨酰磷酸，这导致谷氨酸被活化，活化的谷氨酸（谷氨酰磷酸）处于较高的能量水平，可以和氨反应生成谷氨酰胺。 谷氨酸和氨反应生成谷氨酰胺是一个吸能反应，需要ATP水解供能才能够进行。 四、ATP的利用 知识拓展：细胞中其它为生命活动直接提供能量的物质 GTP（三磷酸鸟苷） UTP（三磷酸尿苷） 23 ATP的应用 ——ATP生物荧光检测仪对食品卫生的保证 为什么可以根据ATP的含量判断样品中微生物的多少呢？ 24 一、ATP的结构 简式：A–P～P～P 细胞的能量“通货”——ATP 二、ATP在细胞生命活动中的作用 呼吸作用（放能反应）； 光合作用 各种生命活动（吸能反应等） ATP ADP 能量 Pi Pi 能量 水解酶 合成酶 26 课后作业： Lavf58.30.100 Lavf58.45.100 $$