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

细胞的能量供应和利用 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP 本节聚焦 为什么说ATP是细胞的能量“货币”？ ATP与ADP是怎样相互转化的？这有什么意义？ 细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量？ Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 结论:ATP是萤火虫发光的直接供能物质。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？ 提示：主要是相互传递信号，以便繁衍后代。 提示：萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。 提示：有，细胞中有机物储存的化学能转化为光能。 1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 问题探究 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 3 一 、ATP是一种高能磷酸化合物 萤火虫发光的原理 萤火虫的发光细胞内有特有的发光物质荧光素 荧光素+氧气 为荧光素氧化直接提供能量的物质是什么？ 荧光素酶 氧化荧光素 能量 （发出荧光） 糖类是细胞中主要的能源物质 脂肪是细胞中良好的储能物质 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. ~ ~ 1.ATP的结构： 组成元素 C、H、O、N、P 化学组成 1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团 结构简式 A－P~P~P A 腺嘌呤 核糖 P P P ~ ~ 腺苷(A) 腺苷单磷酸（AMP） 腺苷二磷酸（ADP） 腺苷三磷酸（ATP） 一 、ATP是一种高能磷酸化合物 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 5 知识点梳理： 腺嘌呤 核糖 P P P ~ ~ 1.~代表__________________，两个相邻磷酸都带____________相互排斥，使得远离__________的那个特殊化学键化学键______________，容易____________，具有较高的转移势能。 特殊的化学键 负电 腺苷 不稳定 断裂 2.ATP水解的过程就是的______________过程，1 molATP水解能量高达30.54 KJ，所以说ATP是一种_____________________。 释放能量 高能磷酸化合物 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 6 二 ATP与ADP可以相互转化 人和动物等 绿色植物 人、动物、真菌和大多数细菌等: 通过呼吸作用分解有机物释放能量 绿色植物: 呼吸作用和光合作用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 二、ATP和ADP可以相互转化 A-P~P~P (ATP) A-P~P (ADP) 能量2 ATP 酶2 酶1 Pi ADP +Pi +能量 酶1 酶2 能量1 Pi ATP水解酶 ATP合成酶 ①酶1和酶2相同吗？②能量1和能量2相同吗？ ③ATP－ADP的相互转化是可逆反应吗？ 光合作用 呼吸作用 放能 反应 用于各项生命活动 吸能反应 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 8 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量 ATP 所需酶 能量来源 (光合作用)、 (细胞呼吸) 储存 在中的能量 能量去路 储存于形成的 中 用于各项生命活动 联系 酶1 酶2 ATP合成酶 ATP水解酶 ATP ADP＋Pi＋能量 光能 化学能 特殊化学键 特殊化学键 小组讨论，完成表格 物质是可逆(循环)的，但能量不可逆（不循环）。不是可逆反应，处于动态平衡之中。 思考：ATP与ADP的相互转化是不是所有细胞都有？ 提示：生物界的统一性。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 9 大脑思考 生物发光 肌肉收缩 物质合成 主动运输 三、ATP的利用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 4.细胞内的吸能反应(化学能） 如葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 5.细胞的主动运输（渗透能） 3.肌肉收缩 (机械能） 2.大脑的思考:电能 1.生物发电(电鳐)、发光(萤火虫) ATP 细胞的能量“货币” 三、ATP的利用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 11 ATP的利用 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 2．在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 3．载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释放到膜外。 1．参与Ca2+ 主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP 水解的酶。当膜内侧的Ca2+ 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活。 ATP为主动运输供能示意图 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 、 13 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 核苷酸 DNA RNA 不同化合物中“A”的辨析 腺苷 (由腺嘌呤和核糖组成) 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 小组讨论，完成表格 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 14 小结 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 偷个懒，直接用别人的思维导图，^_^ 练习与应用 一、概念检测 1. 能准确表示ATP中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是 （ ） A.A-P-P~P B.A-P~P~P C.A~P~P-P D.A~P~P~P 2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（ ） A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸 B D Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 3.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于ATP的叙述，错误的是 （ ） A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为ADP和磷酸 D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 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 B C Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 二、拓展应用 1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。 吸能反应，如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量，是吸能反应，这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应，如丙酮酸的氧化分解能够释放能量，是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，还用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 2.同样是能源物质，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。 3.在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，这是否也说明生物界的统一性？这对你理解生物的进化有什么启示？ 在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。 植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“货币”ATP，这可以从一个侧面说明生物界具有统一性，也反映种类繁多的生物有着共同起源。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $$