生物第2节 细胞的能量“货币”ATP评优课ppt课件

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高中生物｜人教版（2019）｜必修一
第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“货币”ATP
实验·探究
莹火虫发光的直接能源物质是葡萄糖还是ATP？
实验材料：将离体荧光虫发光器研磨成粉末，然后制成荧光素试剂
实验试剂：蒸馏水、葡萄糖溶液、ATP注射液等
实验工具：烧杯、量筒、试管、玻璃棒等
请同学们分组讨论完成实验探究？
(用简笔画图示并配文字说明)
实验·探究
实验·探究
A
B
从A、B、C试管的实验现象中你得出的结论是?
ATP能为萤火虫的发光直接提供能量 ，而葡萄糖不能
C
实 验 结 果
实验·探究
ATP与ADP可以相互转化
ATP的利用
ATP是一种高能磷酸化合物
目
录
一、
二、
三、
自主阅读P86页第三自然段，讨论完成以下问题（理解后记忆）1、中文名称2、元素组成3、结构简式如何书写？4、简式中A、P、—、～分别代表什么？5、A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别？6、ATP中的能量储存在哪儿？7、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？
ATP是一种高能磷酸化合物
组成元素
C、H、O、N、P
化学组成
1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团
结构简式
A－P~P~P
腺苷(A)
腺苷一磷酸（AMP）
腺苷二磷酸（ADP）
腺苷三磷酸（ATP）
结构特点
远离腺苷的特殊的化学键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成
只有两个特殊的化学键
RNA基本单位之一 (腺嘌呤核糖核苷酸)
中文名称
腺苷三磷酸
ATP是一种高能磷酸化合物
：是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
生物体内的能源物质总结(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。(2)主要能源物质：糖类。(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。(4)主要储能物质：脂肪。(5)直接能源物质：ATP。(6)最终能量来源：太阳能。
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的；CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。每个分子去掉两个磷酸基团后都是构成RNA的基本单位，它们的关系如下图所示：
这四种物质中，ATP是生物体的直接能源物质，当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质时都会消耗ATP，ATP是能量“货币”。GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂质，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。
ATP是一种高能磷酸化合物
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
其他分子
其他分子发生变化
ATP水解的过程就是释放能量的过程
ATP是一种高能磷酸化合物
探究活动一·构建ATP模型
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
请尝试构建ATP的模型
腺嘌呤
核糖
P
A—P ~ P ~ P
ATP是一种高能磷酸化合物
1.下列图示能正确表示ATP的是A. B. C. D.
√
ATP的分子结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，正确的连接方式为A项。
同步练习
2.下列关于ATP分子的叙述，正确的是A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素C.1 mol ATP水解，释放出30.54 kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂D.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
√
同步练习
探究活动二·ATP水解
ATP
ADP
核糖
P
P
P
腺嘌呤
~
~
尝试写出ATP水解和生成的反应式。
ATP与ADP可以相互转化
A–P～P～P
A–P～P +Pi
ADP
腺苷二磷酸
不稳定,易断裂,也易形成
ATP与ADP可以相互转化
绿色植物
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
ADP +Pi
ATP
ATP与ADP可以相互转化
(1)源于必修1 P87“图5－4”：①ATP与ADP的相互转化 (填“是”或“不是”)一个可逆反应。分析原因：_________________________________________________________________________。②人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：_____________________________________________________________。
不是
从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的
ATP与ADP时刻不停地发生快速相互
转化，并且处于动态平衡之中
(2)源于必修1 P89“拓展应用”：在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：_______________________________________________________。
生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源
ATP与ADP可以相互转化
问：你能补充其他ATP利用的实例吗？
★ATP水解释放的能量 用于各项生命活动
ATP的利用
ATP的利用
糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。
ＡＴＰ
储存的能量相对来说少，但能被直接利用。
能量
≈
≈
理解：ATP是细胞的能量“货币”（直接能源）
ATP的利用
放能反应
吸能反应
①细胞中的放能反应与ATP合成相联系。
②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系。
③能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。
ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁
ATP的利用
1.ATP是一种高能磷酸化合物
2.ATP和ADP相互转换
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
ATP合成酶
ATP水解酶
3.ATP的利用
细胞的能量“货币”
课堂小结
3.判断正误
(1)ATP是细胞内主要的能源物质(　　)(2)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成(　　)(3)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能(　　)
×
×
×
(4)吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解(　　)(5)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(　　)(6)载体蛋白磷酸化不会使其空间结构发生变化(　　)
×
×
×
同步练习
3.下列有关ATP的叙述中，不正确的是A.ATP的合成一般与放能反应相联系B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能C.细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATPD.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”
√
同步练习
4.如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图回答下列问题：(1)在人体内，图示左侧的能量来自_____作用，右侧的能量用于_________(举一例)。
呼吸
大脑思考
(2)在绿色植物体内，图示左侧的能量来自_____作用和_____作用。
呼吸
光合
(3)从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要的条件是__________。将ADP转化为ATP的图示改写成反应式的形式_______________________。
能量和Pi
ADP＋能量
同步练习
(4)经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是___________________________________________________________。
细胞内ADP、ATP的总量很少，为满足细胞的能量需要，ATP和ADP的相互转化在细胞内时刻不停地发生且处于动态平衡之中。
ATP和ADP的这种相互转化时
刻不停地发生且处于动态平衡之中
同步练习
《秋夕》 —杜牧银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。
1、萤虫发光的生物学意义是什么？
相互传递求偶信号，以便繁衍后代。
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内有荧光素。
3、萤火虫发光需不需要能量呢？
需要，且有能量转换
问题·探讨
一、概念检测1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是（ ）A.A—P—P~P B.A—P~P~P C. A~P~P—P D. A~P~P~P2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（ ）A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸
D
B
练习与应用
3.下面关于ATP的叙述，错误的是（ ）A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解为ADP和磷酸D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定
B
4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（ ）A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
C
练习与应用
二、拓展应用1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。
吸能反应,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由 ATP 水解为 ADP 时释放能量来提供的。放能反应,如丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于 ADP 转化为 ATP 的反应,储存在ATP中。
练习与应用
二、拓展应用2.同样是能源物质，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。
在储存能量方面,ATP 同葡萄糖相比具有以下两个特点，一是 ATP 分子中含有的化学能比较少,一分子 ATP 转化为 ADP 时释放的化学能⼤约只是一分⼦子葡萄糖的1/94;二是 ATP 分子中所含的是活跃的化学能,而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为 ATP 分子中活跃的化学能,才能被细胞利用。
练习与应用
二、拓展应用3.在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以AP作为能量“货币”的，这是否也说明生物界的统一性?这对你理解生物的进化有什么启示?
植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“货币”ATP,这可以从一个侧面说明生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同起源。
练习与应用
成功的花，人们只惊慕她现时的明艳！然而当初它的芽儿，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨。
谢谢观看