生物人教版（2019）必修1 5.2细胞的能量”货币“---ATP（共32张ppt）

(共32张PPT)
在生命系统中：
主要的能源物质：
最终的能量来源：
主要的储能物质：
那么这几类物质可以为生物体生命活动直接提供能量吗？
糖类
脂肪
太阳能
第2节 细胞的能量“货币”—ATP
第5章 细胞的能量供应和利用
有种虫儿真奇怪，
一盏灯笼随身带，
黑夜点灯满天飞，
像星闪闪真可爱。
请你猜一猜：
学习目标：
能运用结构与功能相适应的观点，分析ATP分子的化学组成及结构特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。（生命观念、科学思维）
通过模型建构分析ATP与ADP相互转化的机制。（科学探究、科学思维）
从物质和能量角度，举例说明ATP在生活中的应用。（科学思维、社会责任）
萤火虫的发光原理
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
谁提供？
萤火虫
【相关资料】萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活成激活的荧光素，再在荧光素酶的催化作用下，与氧发生反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
探究活动一
实验材料：
研磨的萤火虫发光器粉末、暗箱一个、一定浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水和4支试管等。
科学探究的一般步骤
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
得出结论
探究萤火虫发光的直接能源物质
提出问题:
探究萤火虫发光所需的直接能源物质是 什么 ？
作出假设:
是萤火虫发光的直接能源物质
实验探究
取四等份研磨的萤火虫发光器粉末,分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……
实验探究
A
B
C
D
设计实验:
荧光消失
暗处
1
2
3
4
２ mL葡萄糖溶液
２ mL ATP溶液
２mL脂肪溶液
２ mL蒸馏水
有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
直接能源物质
15min
暗处
上述实验结果说明了什么问题？
实验探究
A
B
C
D
通过分析上述实验结论是什么？
萤火虫发光所需的能量是由ATP直接提供的。
一、ATP的功能：是驱动细胞生命活动的直接能源物质
糖类、脂肪等有机物
ＡＴＰ
储存有大量的能量，
但不能被直接利用
储存的能量相对
来说少，但能被
直接利用
能量
≈
≈
ATP——细胞的能量“货币”
“ATP究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色？”
自主学习
探究活动二、ATP的分子结构
阅读P86第三自然段，讨论完善学案内容
1、ATP的中文名称
2、说出ATP的元素组成
3、ATP的结构简式如何书写？
4、ATP的简式中A、P、—、～分别代表什么？
其中A包含哪几部分，跟我们以前学过的DNA或RNA中A有什么区别？
5、ATP中的能量主要储存在哪儿？
6、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？
假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、
代表磷酸基团，尝试构建ATP的模型。
二、ATP的分子结构
1.中文名称：
三磷酸腺苷
2.元素组成：
C、H、O、N、P
– P ~ P ~ P
A
腺苷
高能磷酸键（易断裂）
普通化学键
高能磷酸化合物
磷酸基团
A–P～P～P
3.结构简式：
不同物质中的“a”含义不同
②
？
想一想：
存在于ATP分子中的能量是怎样被释放、又是从何而来的呢？
探究活动三、ATP的利用及ATP与ADP的相互转化
阅读P87-P89,讨论完善学案内容（理解后记忆）
1、举例说出ATP是怎样释放能量进而为生命活动供能的？ATP还可以为哪些生命活动提供能量？
2、ATP是如何形成的？形成ATP的能量来源于哪？
3、细胞中吸能反应和放能反应与ATP的合成与水 解又有怎样的联系？
4、ATP与ADP的相互转化有什么特点？
自主学习
ATP是如何为生命活动供能的呢？
Ca2+
ATP
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。
ATP是如何为生命活动供能的呢？
Ca2+
ADP
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。
ATP是如何为生命活动供能的呢？
Ca2+
ADP
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的水解过程
A–P～P～P
Pi
能量
ATP ADP+ Pi+能量
ATP（水解）酶
ATP怎样释放能量？
A–P～P
（ADP）
为各项生命活动提供能量
肌肉收缩
主动运输
大脑思考
生物发电
生物发光
Ca2+
ATP
ATP
三、ATP的利用
ATP还可以为哪些生命活动直接供能？
ATP
机械能（如肌细胞收缩）
渗透能（如主动运输）
电能（如电鳐放电、大脑思考）
光能（如萤火虫发光）
转
化
为
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
化学能（如蛋白质合成）
吸能反应
一般与ATP水解的反应相联系
一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
资料
要形成ATP，需要什么原料物质和条件？
思考
ATP从何而来呢？
ATP的形成
A–P～P
Pi
+
～
能量
ADP+ Pi+能量
ATP
ATP合成酶
（ADP）
光
合
作
用
ADP +Pi
ATP
酶
呼
吸
作
用
动物、真菌等
呼
吸
作
用
绿色植物
能 量
ADP转化成ATP过程中的能量是从哪里来的呢？
放能反应
一般与ATP合成的反应相联系
三、 ATP和ADP可以相互转化
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
ATP
酶
酶
+Pi
ADP +Pi
+能量
水
解
酶
合
成
酶
动态平衡
能量
二、 ATP和ADP可以相互转化
四、 ATP和ADP可以相互转化
能量的 释放
能量的 储存
一正常人体中ATP含量极少，基本保持不变，大约为2—19mg，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，供运动所需。ATP含量很少需要却很多，那么人体如何解决这一矛盾呢？
ATP
酶
酶
ADP +Pi
+能量
合作探究：
ATP与ADP的相互转化是否可逆
atp合成与atp分解的比较：
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
高能磷酸键中的化学能
有机物中的化学能
、光能
用于各项生命活动
储存于高能磷酸键
中
结论 ：物质是可逆的，能量是不可逆的
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
ATP是细胞的能量“货币”。
2.ATP的结构简式
本节小结
A—P ~ P ~ P
3.ATP的利用
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
ATP合成酶
ATP水解酶
1.ATP的生理功能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
易断裂
易形成
4.ATP和ADP相互转换
谢谢！