高中生物人教版（2019）必修1 5.2细胞的能量“货币”ATP（共27张ppt）

(共27张PPT)
必修一分子与细胞
5.2细胞的能量“货币”atp
【学习目标】
1．通过对ATP化学组成和结构特点的学习，认同 ATP的结构与其功能相适应。
2．通过对ATP和ADP相互转化进行模型构建，能归纳、概述ATP形成所需能量的主要来源及意义。
3．通过对生活实例的讨论分析，能解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质的原因”。
探究一: 使萤火虫发光的直接能源物质
1、实验原理：
2、材料用具：几十只萤火虫发光器粉末、一定浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水、若干支试管、暗箱（注：每种溶液用量为2ml）
3、实验步骤：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处（目的：排除原有能量对实验的干扰）,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……
一
ATP的功能
15min
荧光消失
暗处
A
B
C
D
２ｍｌ葡萄糖溶液
２ｍｌATP溶液
２ｍｌ脂肪溶液
２ｍｌ蒸馏水
有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
ATP的功能：
二
ATP的结构
~
~
阅读课本P86，通过小组合作尝试构建ATP的结构模型，并借助构建的模型思考并回答相关问题。
探究二：构建ATP的结构简式模型
假如用 代表腺嘌呤 代表核糖
代表磷酸，用直线或波浪线代表化学键，尝试构建ATP的结构简式模型。
1.ATP的结构：
(1)ATP的中文名称 .
(3)ATP的结构简式 .
(4)结构简式中符号的含义：
A: ，由 和 结合而成。
T：代表“三”
P： ，共 个
—：普通化学键，共 个
～： ，共 个
腺苷三磷酸
A—P～P～P
腺苷
磷酸基团
3
腺嘌呤
核糖
特殊化学键
1
2
(2)ATP的组成元素 .
C、H、O、N、P
腺苷（A）
A
腺嘌呤
核糖
P
腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）
P
腺苷二磷酸（ADP）
P
腺苷三磷酸(ATP)
2.ATP的分子组成图示：
3．ATP的特点
(1)ATP不稳定，由于ATP中两个相邻的磷酸基团都 等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他的分子结合的趋势，具有较高的 。
(2)ATP是一种高能磷酸化合物，ATP的水解过程就是 的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达 kJ。
带负电荷而相互排斥
转移势能
释放能量
30.54
注意：ATP≠能量，ATP是一种物质，在ATP中储存着能量
请说出以下几种化合物中”A”的含义：
腺苷
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
①
②
③
④
【学以致用】
资料：
1、有研究表明，人体骨骼肌细胞中ATP含量最多仅够维持其激烈运动时3秒的能量供应。
2、在正常人体中ATP和ADP的总量很少，且基本保持一定，大约为2 mg～10 mg。但一个成年人在安静的状态下，一天所消耗的ATP竟有48kg；一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量；如何解决这个矛盾呢？
3、有人在某细胞培养液中加入了P32标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP末端磷酸分子带上了放射性标记。
三
ATP和ADP可以相互转化
阅读课本86-87页并通过构建模型讨论以下问题：
1、ATP水解：反应式、能量来源与去路
2、ATP合成：反应式、能量来源与去路
3、ATP与ADP相互转化过程是可逆反应？
探究三：构建模型探讨ATP水解和合成的过程
阅读P87文字及图示完善下表，并思考ATP与ADP的相互转化是否是可逆反应？
ATP的合成 ATP的水解
反应式
所需酶
能量来源
能量去路
反应场所
ATP合成酶
ATP水解酶
光能（光合作用）、
化学能（呼吸作用）
储存在特殊化学键的
能量
储存于形成的特殊化学键中
用于各项生命活动
细胞质基质、线粒体、
叶绿体
生物体的需能部位
ADP＋Pi＋能量 ATP
酶
ATP ADP＋Pi＋能量
酶
提示：物质是_可逆 的，能量是不可逆的，酶也不相同，反应场所也不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化_不是 可逆反应。
下列关于ATP的描述正确的是(　　)
A.细胞中只有ATP可直接提供能量
B.ATP中的特殊化学键储存的能量多且很稳定
C.细胞中ATP含量很少，但总是处于动态平衡之中
D.动植物、真菌以及大多数细菌中ATP的能量来源是呼吸作用
【学以致用】
C
阅读教材88页，列举ATP中的能量供给生命活动的例子
四
ATP的利用
ATP
（活跃的化学能）
机械能（如肌细胞收缩）
热能（如维持体温）
渗透能（如主动运输）
电能（如电鳐放电）
光能（如萤火虫发光）
化学能（吸热反应）
光能
（光合作用）
化学能
（呼吸作用）
载体蛋白
Ca2+
小肠绒毛上皮细胞膜
ATP为主动运输供能示意图
ATP
ADP
P
Pi
在放能反应和吸能反应之间，能量通过 进行流通。
ATP
细胞内的化学反应
吸能反应：反应过程需要 能量（如生物大分子的合成），常与 相联系，ATP水解为其供能。
放能反应：反应过程需要 能量（如有机物的氧化分解），常与 相联系，释放的能量储存在ATP特殊的化学键中，为吸能反应提供能量。
吸收
ATP的水解
释放
ATP的合成
阅读教材89页，谈谈你对ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”的认识：
奇思妙想
科学家运用萤火虫发光的原理，将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”
课堂小测
1.下图表示ATP的结构，其中表示特殊化学键的是(　　)
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
A
2.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可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
B
3.关于ATP与ADP相互转化的叙述，正确的是(　　)
A.物质和能量的变化是可逆的
B.物质和能量的变化均不可逆
C.保证了机体对能量的需求
D.物质变化不可逆，能量变化可逆
4.如图表示的是ATP和ADP之间的转化图，可以确定(　　)
A.a为ADP，b为ATP
B.能量1和能量2来源相同
C.酶1和酶2是同一种酶
D.C1和C2是同一种物质
C
D
ATP的功能：
ATP的结构：
ATP与ADP的相互转化：
ATP的利用：
细胞生命活动的直接供能物质
ATP
A–P～P～P
作业:
1、ATP是不是兴奋剂？
2、氰化钾中毒后人在3-6分钟就会因缺少能量而心跳停跳，呼吸麻痹而死，推测氰化钾致人死亡的原理，查找资料验证并且提出有效的急救方法
再见