3.1ATP是细胞内的“能量通货”课件-2024-2025学年高一上学期生物浙科版必修1

第一节 ATP是细胞内的“能量通货” 导 课本P.64 氧化荧光素（发出荧光） 荧光素+O2 荧光素酶 ATP 导 能使荧光素激活的物质称为腺苷三磷酸（ATP） 油脂也可以为生命活动提供能量。 油脂 糖类是生命活动的主要能源物质； 糖类 ATP ATP在细胞中的作用是否与糖类、油脂相同呢？ 思 实验名称：比较葡萄糖溶液和ATP溶液对肌肉收缩的影响 实验材料：蛙腓肠肌、葡萄糖溶液、ATP溶液、电极等 （说明：电极用于刺激蛙腓肠肌引起肌肉收缩） 活动1：观看视频，分析问题 ①为什么先要连续刺激肌肉5分钟？ 活动1：观看实验视频，分析相关问题 ②实验结果说明：葡萄糖和ATP两种能源物质在肌肉利用上有什么差异？ 讨论交流： 议 ①为什么先要连续刺激肌肉5分钟？ 消耗肌肉原有的能源物质 活动1：观看实验视频，分析相关问题 ②实验结果说明：葡萄糖和ATP两种能源物质在肌肉利用上有什么差异？ 作为能源物质的葡萄糖不能直接被肌肉利用，而ATP可以。 ATP是生命活动的直接能源物质 活动1：观看实验视频，分析相关问题 能否将腓肠肌先浸泡在ATP内，再浸泡在葡萄糖中？ 功能主治: 本品用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。 活动2：构建ATP的结构模型 要求：小组合作，提取药品说明书的中关键信息，描述ATP分子由哪些结构组成。 展 ATP的结构组成： [药理毒理] ······本品是核苷酸衍生物······· H H ATP 组成元素：ＣＨＯＮＰ ATP的结构 1.中文名称： 腺苷三磷酸 ~ ~ 腺嘌呤 P P P 腺苷(A) O 三个磷酸基团（P） 核糖 2.化学组成： 3.ATP中的A、T、P分别代表什么？ A代表腺苷、 T代表三个、 P代表磷酸基团 ATP的结构 1.中文名称： 腺苷三磷酸 ~ ~ 腺嘌呤 P P P 腺苷(A) O 三个磷酸基团（P） 核糖 2.化学组成： 连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性差，水解时可以释放出大量的能量，被称为高能磷酸键，以“~”表示。 ATP的结构 1.中文名称： 腺苷三磷酸 ~ ~ 腺嘌呤 P P P 腺苷(A) O 三个磷酸基团（P） 核糖 2.化学组成： A–P～P～P 5. ATP的结构简式： “—” —— “～” —— “普通磷酸键” “高能磷酸键” ATP分子有2个高能磷酸键 腺嘌呤 P P P O 核糖 ~ ~ ADP AMP （腺苷二磷酸） （腺嘌呤核糖核苷酸） （腺苷一磷酸） 【资料1】在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。 分析资料，小组讨论： ①该实验采用的方法是？ ②ATP水解时断裂了几个高能磷酸键？请说明依据。 ③ATP是由哪些物质再生的？ 活动3：分析资料，构建ATP—ADP循环模型 议 在ATP水解酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键水解，形成ADP，释放出1个磷酸，同时释放能量。 ①ATP水解： 展 H2O 能量的来源： 能量的去向： 反应场所： 远离腺苷的高能磷酸键水解 用于需能的各项生命活动 任何活细胞内需要能量的结构 用于运动——动能 生物放电——电能 用于发光——光能 物质合成——化学能 在ATP合成酶的作用下，ADP和1个磷酸重新形成ATP，在这个过程中吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来。 ②ATP合成： 合成 ATP的合成: H2O 能量的来源： 能量的去向： 反应场所： 呼吸作用分解有机物释放的化学能 储存于高能磷酸键 细胞溶胶、线粒体、叶绿体 光合作用中吸收的光能 思考：人体合成ATP的能量来自什么反应？ 合成ATP所需的能量主要来自： 呼吸作用、 植物还有光合作用 水解ATP产生的能量可用于： 各项生命活动 ATP是联系细胞内吸能反应与放能反应的纽带 议 ATP ATP合成酶 ATP水解酶 ADP +Pi+能量 反 应 ATP → ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量 → ATP 反应类型 酶的类型 能量来源 能量去向 场所 水解反应 合成反应 ATP水解酶 ATP合成酶 ATP中活跃的化学能 化学能、光能 用于各项生命活动 储存于ATP分子中 活细胞所有部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体等 物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同 比较 酶 酶 ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？ ATP的需求量？ATP的含量？ 【资料2】人体中ATP的总量只有大约0.1mol，人体每天的能量需要水解100-150mol的ATP即相当于50至75千克，每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次，ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗。 活动3：分析资料，构建ATP—ADP循环模型 为满足生命活动的需要，ATP会不断地分解和再生 议 1.是否所有的吸能反应都需要ATP提供能量？ 否；光合作用（光反应）、ATP合成反应不需要ATP提供能量。 2.是否所有的放能反应都能为ATP合成提供能量？ 否；放能反应中只有细胞呼吸可以为ATP合成提供能量。 其他放能反应如：蛋白质等大分子水解过程等无法为ATP合成供能。 3.从能量转换角度考虑，ATP中的化学能可以转变为哪些形式的能量？ 化学能、机械能、光能、热能、电能等 ATP是细胞内最重要的高能磷酸化合物，除了ATP外，生物细胞中还存在许多其他的高能磷酸物，如CTP，GTP。 活动4：分析资料，分析ATP供能的特点 在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解后释放出2870 kJ的能量，1 mol ATP水解产生30.54 kJ的能量。葡萄糖分子经需氧呼吸彻底氧化后大约需要经历三个阶段20多步反应，ATP分子放能只需在ATP水解酶催化下完成。 ATP是细胞内的“能量通货” 议 生物体内的能源物质及相互联系 检 (1)细胞生命活动的直接能源物质—— (2)主要的能源物质—— (3)良好的的贮能物质—— (4)植物特有的贮能物质—— (5)动物特有的贮能物质—— (6)最终能量来源—— ATP 糖类 油脂 淀粉 糖原 太阳能 【例题】人的骨骼肌细胞中 ATP 的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中 ATP 的相对含量随时间的变化如图 2 所 示。请据图回答下面的问题： ①a→b过程中，ATP被水解，释放 的能量用于 。 ② b→c 过程中，ATP 含量增加，说明 加强，释放更多的能量，供 ADP 合成 ATP，补充消耗的ATP。③ 从整个曲线看，肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明 。 检 适当锻炼养成健康的生活习惯，预防肌无力！ 事后治疗不如事先预防！ 实验：用小刀将十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，加水， 有荧光出现。 A B 15min 荧光消失 无荧光出现 暗处 有荧光 出现 2ml葡萄糖溶液 2mlATP溶液 $$