【課件】細胞的能量“貨幣”ATP課件2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.2細胞的能量“貨幣”ATP必修一第5章細胞的能量供應(yīng)和利用1.通過對ATP化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點的學(xué)習(xí)，初步建立物質(zhì)與能量相聯(lián)系，

結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點（生命觀念）。2.通過資料分析，歸納、概述ATP形成所需能量的主要來源及意義（科學(xué)思維）。3.通過ATP是螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)的探究，掌握觀察、提問和實驗設(shè)計能力（科學(xué)探究）。4.感受與ATP相關(guān)的科學(xué)技術(shù)在生活中的實際運用（社會責(zé)任）。學(xué)習(xí)目標銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢?！肚锵Α诽啤ざ拍羻栴}：什么物質(zhì)直接為螢火蟲發(fā)光提供能量呢？熒光素+能量+O2

氧化熒光素+H2O熒光素酶葡萄糖脂肪ATP【資料卡】1934年,羅曼在研究肌肉細胞的收縮機理時，發(fā)現(xiàn)了一種化合物。在肌肉細胞耗能的生理過程中總伴隨該物質(zhì)的分解放能。1935年,羅曼確定了這種化合物的分子式為腺苷三磷酸（英文縮寫為ATP）?！咀鞒黾僭O(shè)】【實驗方案】螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)是

?！緦嶒灲Y(jié)果】【實驗結(jié)論】ATP是使螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)。加入2mL葡萄糖溶液加入2mL脂肪溶液加入2mLATP溶液加入2mL蒸餾水無熒光有熒光無熒光無熒光探究活動1：螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)是什么？【自變量】物質(zhì)種類【因變量】是否發(fā)出熒光腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖磷酸基團ATP的結(jié)構(gòu)腺苷三磷酸結(jié)構(gòu)簡式：腺苷磷酸基團特殊的化學(xué)鍵A—P～P～P1molATP水解時釋放的能量高達30.54kJ;水解時釋放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物ATP的結(jié)構(gòu)

某研究小組利用32P標記ATP中的特定磷酸基團，將標記后的ATP加入到酵母提取液中，一段時間后檢測液體中游離磷酸（Pi）放射性的有無。32P標記的位置培養(yǎng)液中游離磷酸（Pi）放射性A-P~P~32P有A-P~32P~P無2．寫出ATP的水解反應(yīng)式。資料分析：ATP的水解方式1．ATP水解時，哪一個特殊化學(xué)鍵斷裂?

某研究小組利用32P標記ATP中的特定磷酸基團，將標記后的ATP加入到酵母提取液中，一段時間后檢測液體中游離磷酸（Pi）放射性的有無。32P標記的位置培養(yǎng)液中游離磷酸（Pi）放射性A-P~P~32P有A-P~32P~P無2.寫出ATP的水解反應(yīng)式。ATP酶ADP+Pi+能量PPP水解能量PiATPADPPP酶資料分析：ATP的水解方式1.ATP水解時，哪一個特殊化學(xué)鍵斷裂?直接提供能量的物質(zhì)：ATP細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動電鰩發(fā)電大腦思考物質(zhì)合成肌肉收縮AB+CATP的利用ATP的供能方式（原理）載體蛋白的磷酸化。載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化ATP水解酶被激活。Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外在ATP酶的作用下，ATP水解。磷酸基團與載體蛋白結(jié)合Ca2+與其運輸?shù)妮d體蛋白相應(yīng)位點結(jié)合

（主動運輸為例看圖5-7排序)答案：7-3-5-6-1-2-4ATP用于主動運輸

ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這在細胞中是常見的。這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。思考：為什么對照組ATP和ADP含量沒有變化，但實驗組ATP含量減少，ADP含量上升？ATP和ADP可以時刻不停地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。

磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子中來合成ATP。研究者對蛙的肌肉組織進行短暫電刺激，檢測對照組和實驗組（肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理）肌肉收縮前后ATP和ADP的含量，結(jié)果如表所示。資料分析：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化磷酸腺苷對照組（10-6mol/g）實驗組（10-6mol/g）測定時間收縮前收縮后收縮前收縮后ATP1.301.301.300.75ADP0.600.600.600.95實驗組的肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理后，ADP不能用于合成ATP。PPP水解能量PiATPADP能量Pi合成PP酶酶呼吸作用光合作用放能反應(yīng)吸能反應(yīng)ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)生物發(fā)光、發(fā)電細胞分裂、生長肌細胞收縮主動運輸神經(jīng)傳導(dǎo)有機物的合成......ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATPADP+Pi

+能量

酶酶糖類、脂肪等有機物ATP細胞中絕大多數(shù)生命活動能量能量熒光素(常態(tài))熒光素(活躍態(tài))熒光素酶+O2氧化熒光素：發(fā)光ATP供能轉(zhuǎn)基因熒光樹鏈接科學(xué)ATP全稱：腺苷三磷酸形成途徑：利用：細胞內(nèi)絕大多數(shù)生命活動光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1

酶2本課小結(jié)結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～PATP與ADP相互轉(zhuǎn)化:總結(jié)：正是由于細胞內(nèi)具有ATP這種能量“通貨”，

細胞才能及時而持續(xù)地滿足各項生命活動對能量的需求。1.能準確表示ATP中三個磷酸基團之間以及磷酸基團和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡式是（）A.A—P—P~PB.A—P~P~PC.A~P~P—PD.A~P~P~P達標練習(xí)B2.下列物質(zhì)中，能夠直接給細胞生命活動提供能量的是（）A.脂肪酸

B.氨基酸C.腺苷二磷酸

D.腺苷三磷酸D3.下面關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是（）A.細胞質(zhì)和細胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解為ADP和磷酸D.正常細胞中ATP與ADP的比值相對穩(wěn)定B達標練習(xí)4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運輸物質(zhì)時離不開ATP的水解。下列敘述正確的是（）A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散B.離子通過離子泵的跨膜運輸是順濃度梯度進行的C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率達標練習(xí)CB1.就細胞中的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)各舉出一個實例，并說明這些實例分別與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化有什么關(guān)系。拓展應(yīng)用吸能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解能夠釋放能量,是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外,還用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng),儲存在ATP中。如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)需要消耗能量,是吸能反應(yīng),這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時釋放能量來提供的。放能反應(yīng)：2.同樣是能源物質(zhì)，ATP與葡萄糖具有不同的特點。請你概括出ATP具有哪些特點。拓展應(yīng)用在儲存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下兩個特點：ATP分子中含有的化學(xué)能比較少,一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時釋放的化學(xué)能?約只是一分?子葡萄糖的1/94;一是：二是：ATP分子中所含的是活躍的化學(xué)能,而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化