5.2细胞的能量“货币”ATP课件（共56张ppt）高中生物人教版（2019）必修1

(共56张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”—ATP
ATP与ADP可以相互转化
ATP的利用
考点一
ATP是一种高能磷酸化合物
目
录
CONTENTS
考点二
考点三
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萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
主要是相互传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。
腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质
有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
问题探讨
新课讲授
能
量
一、ATP的功能
：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、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。
1
ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷（A）
二、ATP的结构
1、中文名称:
2、元素组成:
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
3、结构组成:
1分子腺嘌呤
1分子核糖
3分子磷酸基团
含有C、H、O、N、P的物质：
核酸（DNA和RNA），磷脂，ATP
1分子腺苷，3分子磷酸基团
腺苷（A）
4、结构简式:
A－P～P～P
ATP
A:腺苷 T:三 P:磷酸基团
1个腺苷，2个特殊化学键，3个磷酸基团
~代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
思考：从上述资料来看，ATP中哪根化学键最不稳定？
远离A的特殊化学键最不稳定，容易断裂
ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸集团携能量与其他分子结合，使该分子结构改变。
所以水解的过程就是释放能量的过程，1mol ATP水解能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
ATP特点：含量低，转化快，不能长时间储存。
腺嘌呤
核糖
P
P
P
~
~
腺苷（A)
腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷二磷酸 （ADP）
腺苷三磷酸 （ATP） A- P~P~P
腺苷一磷酸 （AMP）
RNA的基本单位之一
化合物 结构简式 “A”含义
ATP
核苷酸
DNA
RNA
扩展：不同化合物中“A”的含义不同
腺苷
(由腺嘌呤和核糖组成)
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
核糖
核糖
A
P
~
P
P
~
A-P～P ～P
ATP
….A T G C ….
….T A C G ….
….A U G C ….
化合物中“A”的含义
D　
B　　
D　
A　　
D　
A　　
D　
2
ATP与ADP可以相互转化
ATP
我相当脆弱，水解时容易断裂
ADP
核糖
P
P
P
腺嘌呤
~
~
核糖
P
P
腺嘌呤
~
~
ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡中。
（教材87页，第二行）
二、ATP和ADP可以相互转化
ATP
ADP
ATP水解酶
ATP合成酶
水解
合成
ATP与ADP互相转化示意图
二、ATP与ADP可以相互转化
生物发光
主动运输
物质合成
肌肉收缩
大脑思考
呼吸作用
光合作用
ATP
ADP
能量
能量
用于各项
生命活动
（1）绿色植物：呼吸作用，光合作用
（2）动物，人，真菌，大多数细菌：呼吸作用
能量来源：
特殊化学键的断裂
能量去向：
形成特殊化学键
光
合
作
用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
人、动物、
真菌、大多数细菌
绿 色 植 物
能量
ADP + Pi +
ATP
酶
有机物氧化分解
ATP合成：
ADP转化成ATP时所需的能量来源
二、ATP与ADP的相互转化
二、ATP和ADP可以相互转化
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
1.ATP水解（释放能量）
（1）反应式
放能
ATP水解是放能反应，和细胞吸能反应相关联。
二、ATP和ADP可以相互转化
1.ATP的合成（能量储存在ATP中）
（1）反应式
ADP+ Pi +能量 酶 ATP
吸能
ATP合成是吸能反应，和细胞放能反应相关联。
ATP合ADP的相互转化不是可逆反应，
但物质是可循环利用的。
反应式 ADP+Pi+能量 ATP
ATP ADP+Pi+能量
类型
条件（酶）
反应类型
场所
能量来源
能量去向
酶
ATP与ADP的相互转化物质可逆，能量不可逆
酶
ATP的合成
生物体的需能部位
特殊的化学键
细胞呼吸、光合作用
储存在ATP中
用于各项生命活动
ATP的水解
细胞质基质、线粒体、叶绿体
合成酶
水解酶
结论：
吸能反应，和放能反应相关联
放能反应，和吸能反应相关联
3
ATP的利用
3.1 ATP的利用
渗透能
大脑思考
电鳗发电
Ca2+
ATP
主动运输
生物发光
肌肉收缩
物质合成
光能
电能
电能
机械能
化学能
渗透能
三、ATP的利用
理解ATP的利用——ATP如何为主动运输供能
主动
运输
2、ATP为主动运输供能的机理
主动运输的物质如Ca+与载体蛋白结合
启动载体蛋白的活性
催化：ATP ADP+Pi+能量
Pi和能量与载体蛋白结合（载体蛋白磷酸化）
载体蛋白空间结构改变
使物质结合位点转向膜的另一侧，起到运输的作用
4
课堂小结
ATP
全称：腺苷三磷酸
结构简式： A-P～P～P
ATP的来源：
ATP与ADP相互转化:
ATP的利用：各项生命活动
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
合成酶
课堂小结
正是由于细胞内具有ATP这种能量“货币”，细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。
5
练习与应用
.
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~P
2.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
B
4.1 概念检测
D
.
3.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，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
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。
提示：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.
2.同样是能源物质，AIP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。
3.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，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
提示：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.
提示：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。
B　　
D　
B　　
A　　
B　
C　　
A　　
谢谢聆听!
同学们辛苦啦！