2022-2023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(18张ppt）

(共18张PPT)
生活中应用最广泛的是什么形式的能量？
电能
用途
来源
相当于中介
细胞中有很多与能量有关的物质，也有很多生命活动需要能量。
ATP
胞吞和胞吐（需要能量）
主动运输（需要能量）
糖类是主要的能源物质
脂肪是良好的储能物质
细胞中有很多与能量有关的物质，也有很多生命活动需要能量。
能量中介
直接供能
细胞的能量“货币”—atp
为什么可以直接供能？
任务一、小组合作，构建ATP的结构。
研读教材86页，构建ATP 的结构，并思考下列问题：
1.组成ATP的元素有哪些？
2.ATP结构简式中的A、T、P分别代表什么？何如区分腺嘌呤和腺苷？
3.根据ATP的结构，想一想ATP为什么能够作为直接的能源物质？
腺苷A
腺苷一磷酸
腺苷二磷酸
腺苷三磷酸
腺嘌呤核糖核苷酸(RNA的组成单位)
AMP
ADP
ATP
核糖
腺嘌呤
磷酸基团
问题：1.组成ATP的元素有哪些？
答：C、H、O、N、P
2.ATP结构简式中的A、T、P分别代表什么？何如区分腺嘌呤和腺苷？
答：A代表“腺苷”，T代表“三”，P代表“磷酸基团”。
腺苷包括腺嘌呤和核糖。
3.根据ATP的结构，想一想ATP为什么能够作为直接的能源物质？
答：因为磷酸基团都带负电而相互排斥，使得这种特殊的化学键很不稳定，断裂后会释放大量的能量。
分泌蛋白的合成和运输过程。
主动运输需要ATP提供能量
主要由线粒体供能
合成
ATP
直接供能
任务二、探究ATP和ADP的相互转化
资料1.成年人体内ATP的总量约2~10mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为48kg，在活动的状况下ATP的消耗可达0.5kg/min ;在安静状态时，肌肉内ATP的所释放能量只能维持肌肉收缩1~2s。
资料2.人体每个细胞每秒钟可以合成约1000万个ATP，且同时有等量的ATP被水解成ADP。
问题1.ATP在细胞内的含量多吗？消耗量大吗？
问题2.ATP作为直接的提供能量的物质，生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP呢？
答：含量较少且消耗量大。
问题2.ATP作为直接的提供能量的物质，生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP呢？
答：ADP和ATP相互转化十分迅速，ATP不断地被消耗，又在不断地形成，从而保证ATP的含量的稳定。
ADP＋能量① ＋ Pi ATP
ATP ADP＋ 能量② ＋ Pi
①
②
注意：酶①和酶②是不同的，酶①为ATP合成酶，酶②为ATP水解酶。
根据上图，请在学案上写出ATP的合成和水解反应式
ATP的合成：
ATP的水解：
所有生物的细胞内都可发生，体现了生物界的统一性。
ATP的合成： ADP＋能量① ＋ Pi ATP
ATP的水解： ATP ADP＋ 能量② ＋ Pi
任务三、ATP的合成和利用
请研读教材87页图5-5和88页图5-6、5-7及相关内容，回答下列问题：
1.能量①可以来自于细胞中的那些生命活动的过程？
2.能量②可以用于细胞中哪些生命活动？
①
②
1.能量①可以来自于细胞中的那些生命活动的过程？
还有真菌和大多数细菌
答：对于绿色植物来说，能量①可以来自光能和呼吸作用所释放的化学能；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，能量①均来自于呼吸作用所释放的化学能。
ATP的合成与放能反应（如呼吸作用过程葡萄糖的分解）相联系
ATP的合成过程
①
发光(萤火虫)
大脑的思考
主动运输的过程
ATP利用举例
ATP的水解与吸能反应相联系
ATP的水解： ATP ADP＋ 能量② ＋ Pi
可用于各项需要能量的生命活动
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。
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为主动运输供能示意图
资料3.1mol的葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870KJ的能量，1mol的ATP水解可以释放30.54KJ的能量。主动运输2个钙离子需要消耗1个ATP，细胞膜上的离子泵运输3个钠离子和2个钾离子也需要消耗1个ATP。
问题：细胞为什么不直接利用葡萄糖、脂肪等有机物的能量，而是要将能量转化到ATP 中再利用呢？
拿存折或者支票去超市买一些生活用品，付款方便吗？
资料3.1mol的葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870KJ的能量，1mol的ATP水解可以释放30.54KJ的能量。主动运输2个钙离子需要消耗1个ATP，细胞膜上的离子泵运输3个钠离子和2个钾离子也需要消耗1个ATP。
问题：细胞为什么不直接利用葡萄糖、脂肪等有机物的能量，而是要将能量转化到ATP 中再利用呢？
糖类、脂肪等有机物
储存有大量的能量，相当于存折和支票中大额度的钱，但不方便直接利用。
ＡＴＰ
储存的能量相对来说少，且容易合成和水解，因此方便直接利用。
≈
≈
方便流通
资料3： 1mol的葡萄糖彻底氧化分解可以释放2870KJ的能量，1mol的ATP水解可以释放30.54KJ的能量。主动运输2个钙离子需要消耗1个ATP，细胞膜上的离子泵运输3个钠离子和2个钾离子也需要消耗1个ATP。
问题1.细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物的能量，而是要将能量转化到ATP 中再利用呢？
所以我们可以认为ATP是细胞的能量“货币”（直接能源物质）
反 应 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP
反应类型
酶的类型
场　　所
能量来源
能量去向
酶
酶
水解反应
合成反应
水解酶
合成酶
活细胞所有部位
线粒体、叶绿体、细胞质基质等
特殊的化学键
有机物中的化学能、光能
用于各项生命活动
储存于特殊的化学键键中
结论 ：物质是可逆的，反应、能量是不可逆的
一、ATP 的结构：结构简式为A–P～P～P， 组成元素为C、H、O、N、P。
课堂小结
二、ATP 的合成和水解：
三、ATP 的利用：作为直接的能源物质用于各项需要能量的生命活动。
6.分析ATP与ADP相互转化示意图，回答问题：（1）图中Pi代表磷酸，则B为 ，C为_____。（2）E1不是物质，对于人、动物、真菌和大多数细菌体来说，E1来自___________ _， 对于绿色植物来说，则来自 __和_____________。（3）C→B伴随着细胞中的___ _ _能反应，B→C伴随着细胞中的____ ___能反应。
放
呼吸作用释放的化学能
ADP
ATP
呼吸作用释放的化学能
光能
吸