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

5.2 细胞的能量“货币”ATP 问题探讨 1、萤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？ 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 腹部后端细胞内有荧光素。 相互传递求偶信号 腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。 【提出问题】 是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？ 是葡萄糖，脂肪，还是其他物质？ 实验：探究生命活动的直接能源物质 探究生命活动的直接能源物质 【材料用具】活萤火虫数只，解剖刀，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP 【基本原理】 荧光素+能量+O2 氧化荧光素 荧光素酶 （发出荧光） 自变量： 因变量： 无关变量： 添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP） 是否发光 温度等 实验：探究生命活动的直接能源物质 【实验方法】 荧光消失 2mL 蒸馏水 15min 暗处 观察 2mL 葡萄糖溶液 2mL 脂肪溶液 无荧光 无荧光 无荧光 暗处 有荧光 2mL ATP溶液 ① ② ③ ④ ATP 驱动细胞生命活动的直接能源物质 一.ATP分子结构 2. ATP的结构简式：A-P~P~P ~ ~ 腺嘌呤 核糖 腺苷（A） 三个磷酸基团 特殊化学键 30.54 kJ/mol 1. ATP的中文名称：腺苷三磷酸 ATP是一种高能磷酸化合物 元素： C、H、O、N、P 30.54 kJ/mol ~ 腺苷二磷酸（ADP） 结构与功能相适应： ATP直接为细胞生命活动提供能量 Pi 腺苷一磷酸（AMP） ATP不稳定 ~ ~ + ATP ADP + Pi + 能量 酶 二.ATP水解 腺嘌呤核糖核苷酸 每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解 3 成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。 2 资料分析 ATP 消耗量大 ATP 含量很少 矛盾 研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。 1 ATP合成和水解都非常迅速 ATP与ADP相互转化时刻不停地发生，且处于动态平衡中。 7 三.ATP与ADP可以相互转化 ATP ADP 酶2 酶1 ATP与ADP相互转化时刻不停地发生，且处于动态平衡中。 1.ATP的合成 源自动物的呼吸作用和植物的光合作用与呼吸作用提供能量。 9 2、ATP的利用 用于大脑思考（电能） 用于肌细胞收缩（机械能） 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 用于细胞内各种吸能反应 用于生物放电（电能） 用于生物发光（光能） 用于主动运输 （渗透能） 电鳐 Ca2+ ATP Ca2+ ADP Ca2+ ADP ATP水解释放的 使 等分子 化。这些分子被 后，发生 变化， 也被改变，因而可以参与各种 。 磷酸基团 磷酸 蛋白质 空间结构 活性 化学反应 磷酸化 ATP功能的原理 ATP的供能方式 资料 12 问题思考 ATP ATP合酶 ATP酶 ADP +Pi +能量 ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗 ？ （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合成时的能量来源于呼吸作用或光合作用。 （1）所需要的酶不同： 催化ATP水解的酶属于水解酶，催化ATP合成的酶属于合酶。 物质可逆，能量不可逆 ATP水解 ATP合成 反应式 ATP→ADP＋Pi＋能量 能量＋Pi＋ADP→ATP 条件 ATP水解酶 ATP合成酶 场所 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体 叶绿体 能量来源 特殊的化学键断裂 呼吸作用（葡萄糖的氧化分解）光合作用 能量去向 用于各项耗能的生命活动 储存于特殊的化学键 酶 酶 三.ATP与ADP可以相互转化 四、细胞的能量“货币”ATP 放能反应 吸能反应 放能反应 买衣服 卖菜 吸能反应 ATP 货币 流通 细胞的能量“货币”ATP ~ ~ 30.54 kJ/mol ATP不稳定 方便、快速地提供能量 ATP ADP+Pi+能量 酶1 酶2 源源不断地提供能量 意义：及时且持续地满足细胞各项生命活动 课堂小结 ATP的结构与功能 快速、时刻不停地发生 处于动态平衡 存在于所有生物的细胞内部 ATP与ADP的转化 ATP与ADP的相互转化 A-P~P~P 细胞生命活动的直接能源物质 细胞中流通的能量“货币” 在生命活动中 主要的能源物质： 最终的能量来源： 主要的储能物质： 糖类 脂肪 太阳能 直接能源物质： ATP 拓展·补充 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素，并且发出荧光。 荧光素 能量 激活的 荧光素 荧光素酶 氧化 荧光素 荧光 发出 氧气 萤火虫发光的原理: 荧光树 Lavf58.30.100 $$