5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2節(jié)細(xì)胞的能量貨幣“ATP”第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用問(wèn)題探討P86《秋夕》——杜牧銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3.在螢火蟲發(fā)光的過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？討論相互傳遞信號(hào)，以便繁衍后代。螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。有。螢火蟲腹部有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)有可能為螢火蟲發(fā)光提供能量呢？螢火蟲的尾部發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。熒光素激活的熒光素氧化熒光素?zé)晒馑孛秆鯕鉄晒饽芰恐饕哪茉次镔|(zhì)？糖類主要的儲(chǔ)能物質(zhì)？脂肪這些物質(zhì)能為螢火蟲發(fā)光直接供能嗎?？相關(guān)資料P89【基本原理】熒光素+能量+O2

氧化熒光素?zé)晒馑孛福òl(fā)出熒光）自變量：因變量：無(wú)關(guān)變量：添加的能源物質(zhì)（葡萄糖/脂肪/ATP/？）是否發(fā)光溫度、螢火蟲發(fā)光器粉末的質(zhì)量等1.實(shí)驗(yàn)原理：3.實(shí)驗(yàn)變量：實(shí)驗(yàn)：探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)螢火蟲發(fā)光器干燥后研成粉末，蒸餾水，葡萄糖，脂肪，ATP制劑等2.實(shí)驗(yàn)材料：15min熒光消失暗處ABCD２ｍL葡萄糖溶液２ｍLATP溶液２ｍL脂肪溶液２ｍL蒸餾水有熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)無(wú)熒光出現(xiàn)直接能源物質(zhì)ATP的功能：ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞活動(dòng)的直接能源物質(zhì)實(shí)驗(yàn)：探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)1、ATP的中文名稱、組成元素是什么？2、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如何書寫？3、ATP簡(jiǎn)式中A、P、~分別代表什么？4、ATP的特點(diǎn)是什么？閱讀課文P86，回答問(wèn)題一、ATP是一種高能磷酸化合物腺苷（A）AMP（腺苷一磷酸）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）2.組成成分：A—P～P～PA:P:～:—:腺苷磷酸基團(tuán)普通的化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵1.組成元素：1分子腺嘌呤1分子核糖3分子磷酸基團(tuán)3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：C、H、O、N、P~~ATP的中文名：腺苷三磷酸一、ATP是一種高能磷酸化合物P89T1以下幾種“A”所對(duì)應(yīng)的含義比較辨析

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

物質(zhì)名稱“A”的含義核糖AP~PP~ATP….AUGC….A-P～P～PATP核糖AP腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤核糖核苷酸DNARNA腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸思考：請(qǐng)從電荷角度出發(fā)，分析ATP分子的特點(diǎn)P86ATP兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)帶有負(fù)電荷而相互排斥，使連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團(tuán)有較高轉(zhuǎn)移勢(shì)能。ATP水解的過(guò)程就是

的過(guò)程，1molATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說(shuō)ATP是一種

。釋放能量高能磷酸化合物~~不是能量ATPADP+Pi+能量酶一、ATP是一種高能磷酸化合物ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究顯示，一個(gè)成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。

P871成人體內(nèi)ATP總量約2~10mg，人體安靜狀態(tài)下，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。2每個(gè)細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬(wàn)個(gè)ATP,且同時(shí)有等量ATP被水解3ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，時(shí)刻不停且處于動(dòng)態(tài)平衡ATP在細(xì)胞內(nèi)是否大量存在？ATP是怎樣解決含量少而消耗量大的矛盾？二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化PPP～～水解能量PiPP～合成能量PiATP酶酶ADP+Pi+能量ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制普遍存在，體現(xiàn)了生物界的

。統(tǒng)一性二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化P87去路：用于各項(xiàng)生命活動(dòng)

來(lái)源：遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵？光合作用呼吸作用呼吸作用

人、動(dòng)物、真菌、多數(shù)細(xì)菌等綠色植物能

量ADP+Pi+ATP

酶有機(jī)物氧化分解ATP合成所需能量的來(lái)源：P87二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)反應(yīng)類型酶的類型能量來(lái)源能量去向反應(yīng)場(chǎng)所ATP

ADP+Pi+能量能量ATP水解酶ATP合成酶ADP+Pi

+能量ATP水解反應(yīng)合成反應(yīng)ATP水解酶ATP合成酶活細(xì)胞中需能部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等特殊的化學(xué)鍵有機(jī)物中的化學(xué)能、光能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊的化學(xué)鍵中ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆反應(yīng)嗎？不是可逆反應(yīng)：反應(yīng)條件、能量來(lái)源和去路、反應(yīng)場(chǎng)所不同注意：物質(zhì)可逆，但能量不可逆，且酶和反應(yīng)場(chǎng)所不同小結(jié)：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化P89T2、T3【例3】下列關(guān)于人體中ATP—ADP循環(huán)示意圖的敘述,正確的是(

)A.反應(yīng)①消耗水,反應(yīng)②合成水B.能量2可來(lái)自糖類的氧化分解C.能量1可以用于氨基酸進(jìn)入細(xì)胞D.能量2可用于乳酸在人體肝處再生成葡萄糖D【例4】下圖為生物體內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖,對(duì)這一過(guò)程的敘述,錯(cuò)誤的是()A.該圖表示ATP和ADP的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變都是可逆的B.生物體內(nèi)的該過(guò)程能保證生命活動(dòng)順利進(jìn)行C.該過(guò)程能持續(xù)不斷地在生物活細(xì)胞中進(jìn)行D.該圖表示生物體內(nèi)存在著能量的釋放和儲(chǔ)存過(guò)程A細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP提供能量的。

光能電能機(jī)械能滲透能化學(xué)能生物發(fā)光主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞胞吐蛋白質(zhì)合成肌肉收縮電鰩發(fā)電、大腦思考三、ATP的利用P88ATP水解釋放的能量如何用于上述活動(dòng)的呢？——以主動(dòng)運(yùn)輸為例參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活。在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+

釋放到膜外。123ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能示意圖三、ATP的利用P88P89T4ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的橋梁放能反應(yīng)吸能反應(yīng)

①細(xì)胞中的放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系，如葡萄糖氧化分解。

②細(xì)胞中的吸能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系，如合成蛋白質(zhì)。

③能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)放能反應(yīng)之間流通。三、ATP的利用P89【例5】下列是細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),其中需要消耗ATP的有()①細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收K+

②肌肉收縮

③蛋白質(zhì)的分泌

④螢火蟲發(fā)光

⑤大腦思考

⑥蔗糖的合成⑦植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原過(guò)程A.①②③④⑤⑥⑦

B.①②④⑤⑥C.①②③④⑤⑥

D.①②④⑤⑦C(1)最終能量來(lái)源