5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第五单元 细胞的能量供应和利用 5.2 细胞的能量“货币”ATP 阐明ATP与ADP的转化在细胞生命活动中的作用。 写出ATP的结构简式，说出ATP的化学组成和特点。 说出ATP是细胞的能量货币的原因。 2 1 3 学习目标 PART 1 ATP的功能 目录 PART 2 ATP的结构 PART 3 ATP与ADP的相互转化 PART ４ ATP的利用 PART 1 ATP的功能 预习探究（萤火虫发光的奥秘） 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？ ３、在萤火虫发光的原理是什么？ 传递求偶信号，以便交尾繁衍后代 腹部后端细胞有荧光素和荧光素酶 荧光素 能量 激活的荧光素 荧光素酶 +氧气 氧化 荧光素 发出荧光 小组合作：设计实验探究以下哪种物质为萤火虫发光直接提供能量。 萤火虫发光器实验 实验材料：捣碎的发光器粉末、蒸馏水、ATP溶液、葡萄糖溶液、脂肪溶液、试管等 任务：简要说出实验思路 ATP的功能 1 2 3 4 加入等量发光器粉末， 放置一段时间直至荧光消失 2mL 蒸馏水 2mL 脂肪 2mL 葡萄糖 2mL ATP 黑暗环境 1.本实验的自变量是？ 2.为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质？ 3.实验结果说明什么？ 添加的物质 （葡萄糖/脂肪/ATP） 消耗自身原本存在的提供能量的物质，防止自身的能源物质对结果造成干扰。 ATP可以为发荧光的过程直接提供能量 预习探究（萤火虫发光的奥秘） ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 ATP的功能 PART ２ ATP的结构 ATP的结构 组成元素： C、H、O、N、P A : P : ～: —: 中文名称： 左图中的A： 腺苷三磷酸 腺嘌呤 A—P～P～P 腺苷 磷酸基团 普通的化学键 特殊的化学键 ATP结构式 ATP模式图 ATP结构简式 ~ ~ P P P A ATP的结构 其他分子 O P O－ O O－ CH O H H H OH H OH HC N N N C C C NH2 C H H O P O－ O O P O－ O ～ O P O－ O ～ O－ ATP 酶 这种化学键不稳定 两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥 末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势 具有较高 转移势能 ATP的结构与功能相适应 A－P～P～P ATP是一种高能磷酸化合物 30.54kJ/mol 放能 该过程是释放能量的过程 脱落，挟能量与其他分子结合。 ATP水解 ATP的结构与功能相适应 PART ３ ATP与ADP的转化 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 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 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 ATP合成和水解都非常迅速 ATP与ADP的转化 Pi 能量 Pi 能量 水解 合成 ATP 动态平衡 ADP ATP与ADP的转化 ATP与ADP时刻不停地发生相互转化并且处于动态平衡。 ADP ATP ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 光合作用 呼吸作用 细胞质基质、 线粒体、叶绿体 反应场所 用于各项生命活动， 如主动运输、肌肉收缩、发光、发电、物质合成等 反应场所 生物体的需能部位 ATP与ADP的转化 葡萄糖 氧化分解 释放能量 放能反应 蛋白质 合成 吸收能量 吸能反应 　　能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。 ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有细胞生物的细胞内 都是一样的，这体现了生物界的统一性。 ATP与ADP的转化与能量的关系 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 ATP水解伴随细胞发生吸能反应 ATP合成伴随细胞发生放能反应 放能反应： 需要吸收能量，由ATP水解提供能量。 如蛋白质的合成等。 释放能量，储存在ATP中，为吸能反应直接供能。如葡萄糖的氧化分解等。 　　ATP在吸能反应和放能反应之间流通，是细胞内流通的能量“货币”，满足细胞各项生命活动对能量的需求。 吸能反应： ATP与ADP的转化 葡萄糖等 能源物质 用于合成ATP 据研究：1mol葡萄糖彻底氧化分解释放能量2870kJ 　　　　1molATP水解所释放能量30.54kJ 含有能量多不能被直接利用 含有能量相对少能被直接利用 氧化分解，释放能量 　　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？ ATP与ADP的转化与能量的关系 PART ４ ATP的利用 ATP的利用 ① ② ③ 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Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。 2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP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。 ATP水解释放磷酸基团 蛋白质等分子磷酸化 分子空间结构改变，活性也被改变 参与各种化学反应 载体蛋白的磷酸化。 载体蛋白空间结构发生变化 ATP 水解酶被激活。 Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释放到膜外。 在ATP酶的作用下，ATP水解。 磷酸基团与载体蛋白结合。 Ca2+ 与其运输的载体蛋白相应位点结合。 牛刀小试 将以下文字表述按照正确的顺序重新排列。 牛刀小试 思考：ATP是细胞唯一的直接能源物质吗？ ATP并不是细胞内唯一的直接能源物质。 　　　NTP ：包括ATP、UTP、CTP、GTP 　　　dNTP：包括dATP、dTTP、dCTP、dGTP 腺苷 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 　辨析下列物质结构中“A”的含义 牛刀小试 谢谢观看 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.30.100 $