2021-2022学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-5.2细胞的能量货币ATP课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
第五章 第2节
细胞的能量“货币”ATP
⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？
⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
⒊萤火虫发光的过程需要能量供应吗？
主要是相互传递求偶信号，吸引异性，以便交尾，繁衍后代
需要
有种虫儿真奇怪，一盏灯笼随声带，黑夜电灯满天飞，像星闪闪真可爱
腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。
猜谜
萤火虫发光需要
能量！
主要的能源物质？
储能物质？
糖类
脂肪
葡萄糖能为萤火虫发光 供能吗
？
直接
取数十只萤火虫的发光器，干燥后研磨成粉末，取四等分分别装入四支试管，个加入少量蒸馏水使之混合，置于暗处，可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15min后荧光消失。继续分四组实验，步骤和结果如下：
A
B
C
D
15min荧光消失
2mL蒸馏水
2mL葡萄糖溶液
2mL脂肪溶液
2mL ATP溶液
暗处
无荧光出现
无荧光出现
无荧光出现
有荧光出现
由这个实验你能得出什么结论？
结论
1、萤火虫发光所利用的直接能源物质是ATP;
2、葡萄糖和脂肪不能直接给萤火虫发光提供能量。
实验
一、ATP的结构和功能
1、名称：三磷酸腺苷（ATP）
2、结构简式：A—P~P~P
腺苷
高能磷酸键
磷酸基团
3、结构特点：
（1）元素组成：
（2）高能：是高能磷酸化合物，化学性质不稳定。远离A的高能磷酸键容易水解，释放能量多达30.54KJ/mol。
4、功能：直接给细胞生命活动提供能量
A—P~P~P
A—P~P
(ADP)
A—P(AMP)
C、H、O、N、P
资料分析
1.一个成年人在平静状态下，24小时将有40kg的ATP发生转化，而细胞内ATP、ADP的总量仅有2mg～10mg。
2.用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出ATP，ATP的总量变化不大，但是大部分ATP末端磷酸基团却已经带有放射性标记。
得出信息：据资料1可知生物体内的ATP含量很 ,但生物体对ATP的需求量很 。
少
大
据资料2可知生物体内的ATP 既能 又能 .
合成
分解
二、ATP和ADP的相互转化
请阅读P86-87第三、四段，思考并讨论试用图解表示两者的转化过程。
A
Pi
E
F
D
C
能量
B
请说出A、B、C、D、E、F各表示什么？
ATP
能量
ADP
Pi
合成
分解
根据以上回答：ATP和ADP相互转化会断裂或形成化学键吗？如果会，那是断裂哪个什么化学键？
A-P~P
Pi
ATP
ADP + Pi + 能量
酶
A-P~P~P
+
远离腺苷的那个高能磷酸键
(磷酸)
+
能量
（ADP）
酶
酶
酶
想一想：ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗 为什么？
A-P~P ~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
酶
酶
图中的两种酶
是否相同 ？
能量
Pi
ATP和ADP相互转化
断键
合成酶
水解酶
ATP的水解
ATP的合成
能量的储存
两过程中伴随着能量的释放和储存，各对应什么过程？
能量的释放
？
？
物质可逆，能量不可逆，酶也不同
三、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
阅读教材思考：在ADP转化成ATP过程中，所需的能量对于动物和人、真菌和大多数细菌、绿色植物来说，各有什么途径，都相同吗？
ATP
哪些生命活动由 直接供能
1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的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分子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.载体蛋白的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水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，分子空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。
用于主动运输
ATP
用于各种运动，如肌细胞收缩
用于生物放电
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应
用于生物发光
用于大脑思考
（渗透能）
（电能）
（光能）
（机械能）
（化学能）
（电能）
四、ATP的利用
细胞中的化学反应
吸能反应
放能反应
需要吸收能量，比如蛋白质的合成能量来自ATP的水解。
释放能量，如葡萄糖的氧化分解，用于ATP的合成，释放的能量储存在ATP中。
吸能反应
放能反应
合成酶
ATP
ADP
Pi
能量
+
+
水解酶
A
B
C
+
A
B
+
C
所以说ATP是细胞内流通的能量“通货”
萤火虫
萤火虫的发光原理
萤火虫的尾部发光细胞中有
荧光素和荧光素酶。
ATP释放能量
荧光素酶
＋氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化荧光素
发出
将荧光素酶基因导入植物体内
，再用荧光素溶液浇灌植物
，使转基因植物在黑暗中发光
与社会的联系
具有改善肌体代谢的作用，普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动脉硬化、冠状动脉硬化等等
小知识
ATP能溶于水，可作为一种药品，可注射、口服。
ATP
分子结构
ATP和ADP相互转化
ATP的利用
全称
结构简式
课堂小结
吸能反应
放能反应
水解与合成
能量来源
物质可逆，能量不可逆，酶不同
1.ATP之所以能作为能量“通货”的主要原因是
A.ATP在细胞内数量很多
B.ATP中的高能磷酸键很不稳定
C.ATP中的能量比葡萄糖多
D.ATP是惟一可以释放能量的化合物
课堂巩固
2、分析ATP与ADP相互转化示意图，下列有关说法正确的是（双选）
A．若图中Pi代表磷酸，则B为ADP，C为ATP
B．在B→C的反应中，产生的E2来源于高能磷酸键的断裂而释放出的能量
C．E1不是物质，对于人、动物、真菌、植物和细菌来说，E1来自细胞呼吸
D．C→B与B→C分别伴随着放能反应和吸能反应
3、ATP分子在细胞内能释放能量与储存能量，从结构上看，其原因是( )
①腺苷很容易吸收能量和释放能量
②第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合
③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，远离A的高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP
④ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成远离A的高能磷酸键，使ADP转变成ATP
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④