生物人教版（2019）必修1 5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
1、图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下、pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化曲线。下列关于该酶促反应的叙述正确的是（ ）
A．pH＝c，H2O2不分解，
e点永远为0
B．pH＝a，e点下移，d点左移
C．温度降低5 ℃条件下，e点不移，d点右移
D．H2O2量增加时，e点不移，d点左移
C
课时训练
不变
2、用某种酶进行有关实验的结果如图所示，下列有关说法错误的
是(　　)
A．该酶的最适催化温度不确定
B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶
C．由图4实验结果可知酶具有高效性
D．由图3实验结果可知Cl－是酶的激活剂
C
课时训练
本周作业
1.完成
①完成
《一遍过》《固学案》到5.2“细胞能量通货ATP”
周四晚自习前课代表安排小组长统一检查（批注日期姓氏）周五反馈检查结果
②下周晚自习复查《固学案》
2.预习
5.3《细胞呼吸的原理和应用》
预习要求：教材有圈点；尝试完成《同步作业》
”练习与应用“有把握的用钢笔完成，没把握的答案用铅笔写。
新人教版必修一《分子与细胞》
5.2 细胞的能量“货币”ATP
课标内容要求 学习目标
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 1.通过自主学习，能说出ATP的化学组成和特点。
2.通过模型构建，能正确写出 ATP的结构简式以及ATP和ADP相互转化的反应式
3.通过小组合作，能解释ATP在能量代谢中的作用。
秋夕
——杜牧
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。
相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢！他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。
车胤囊萤夜读
腹部后端细胞内有荧光素。
相互传递求偶信号，以便繁衍后代。
腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光
1、萤火虫发光的生物学意义是什么？
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3、在萤火虫发光过程中有能量转化吗？
荧光素酶
＋O2
荧光素+能量
激活的荧光素
荧光
氧化
荧光素
发出
问题探讨
“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情境交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关生物学问题。
【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，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
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
为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量物质
直接来源？
糖类？
脂肪？
ATP
葡萄糖——细胞生命活动所需要的主要能源物质
脂肪—细胞内良好的储能物质
探究
提供能量
实验结论：
ATP是直接供能物质
离体萤火虫发光器一段时间内继续发光
一段时间后
荧光消失
研磨液
加一定量ATP溶液
加等量葡萄糖溶液
立即发出荧光
不发荧光
不发荧光
不发荧光
加等量脂肪溶液
加等量无菌水
实验:探究萤火虫发光的直接供能物质
核糖
腺嘌呤
磷酸基团
组成：1分子腺苷，3分子磷酸基团
1、中文名称—腺苷三磷酸（新人教版）三磷酸腺苷（人教版）
2、元素组成：C、H、O、N、P
3、英文名称—ATP
腺苷（A）
一、ATP分子中具有高能磷酸键
4.ATP的结构简式：
A — P ~ 分别代表了什么含义？
A—P~P~P
腺苷
普通化学键
特殊的化学键
磷酸基团
远离A的特殊的化学键不稳定，存在离开ATP的趋势，即转移势能，若水解，则释放出大量能量.
一、ATP分子中具有高能磷酸键
A
P ~ P ~ P
核糖
腺嘌呤
腺苷（A）
AMP（腺苷一磷酸）
ADP （腺苷二磷酸）
ATP （腺苷三磷酸）
（RNA的基本组成单位之一）
5.ATP的水解产物
一、ATP分子中具有高能磷酸键
A
P
A-P～P ～P
….A T G C ….
….T A C G ….
….A U G C ….
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
核糖
A
P
~
P
P
~
腺嘌呤
腺苷
腺苷
6.ATP、DNA、RNA、核苷酸结构中“A”的含义
一、ATP分子中具有高能磷酸键
Pi
能量
Pi
能量
水解
合成
ATP ADP + Pi + 能量
能量将用于何处？
ATP水解酶
用于生物大多数需要能量的生命活动
二、ATP与ADP的相互转化
1. ATP的水解
Pi
能量
Pi
能量
水解
合成
此时能量来源于何处？
动物、真菌和大多数细菌：呼吸作用
植物：呼吸作用和光合作用
二、ATP与ADP的相互转化
2.ATP的合成
ATP合成酶
ATP
ATP水解酶
ADP+P i+能量
此反应属于可逆反应么？
酶（反应条件）不同
不是可逆反应
能量来源不同
ATP转化的特点：
ATP在生物体内含量少，但是转化迅速，是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中
ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性；
转化过程中物质是可逆的，但是能量是不可逆的。
①
②
③
二、ATP与ADP的相互转化
3. ATP转化特点
4. ATP合成与ATP水解的比较：
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
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，反应、能量是不可逆的
二、ATP与ADP的相互转化
【资料1】
【资料2】
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48千克,在紧张活动的情况下，ATP
的消耗可达0.5 kg/min,而人体中ATP的总量只有大约2 mg,剧烈运动时只能维持3 s。
用32P标记磷酸，加人细胞培养液中 ,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。
通过上述资料，你可以得到什么信息？
ATP在细胞内的含量是很少的，但在细胞内ATP和ADP的相互转化是十分迅速的，且处在动态平衡之中。
二、ATP与ADP的相互转化
1. ATP的利用实例
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
2. ATP为主动运输供能原理
(1) Ca2+载体蛋白(ATP水解酶)被激活。
(2) 载体蛋白磷酸化。
(3) 载体蛋白空间结构变化，Ca2+的结合位点转向膜外侧。
(4) 载体蛋白去磷酸化—构型恢复。
三、ATP的利用
下列生理过程中，不消耗ATP的一组是（　　）
A.蛋白质的合成和加工 B.染色体的复制和运动
C.CO2还原和胰岛素分泌 D.质壁分离和复原
【解析】蛋白质的合成和加工、染色体的复制和运动、胰岛素的分泌都需要消耗能量。CO2的还原需要消耗光反应产生的ATP。质壁分离与复原是由水分子通过渗透作用进出液泡而导致的，该过程不消耗ATP。
D
三、ATP的利用
吸能反应
放能反应
蛋白质的合成等
葡萄糖等有机物的氧化分解
ATP
储存
水解放能
吸能反应(伴随ATP水解)
由ATP水解提供能量。如:蛋白质的合成。
放能反应(伴随ATP合成)
释放的能量贮存在ATP中。如:葡萄糖氧化分解
细胞中的化学反应
四、ATP是细胞内流通能量的“货币”
1. ATP合成、水解与吸能、放能反应关系
糖类、脂肪等有机物
储存有大量的能量，
但不能被直接利用
ATP
储存的能量相对来说少，但能被直接利用
在植物、动物、真菌和细菌的细胞内，都是以ATP作为能量的“货币”的，这说明了生物界的统一性。
同时能量通过ATP分子在吸能反应和反应之间流通，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
四、ATP是细胞内流通能量的“货币”
2. 为什么ATP称为能量“货币”
能源来源 直接能源物质
主要能源物质
生物体内良好的储能物质
动物细胞内的储能物质
植物细胞内的储能物质
最终能源来源
ATP
糖类（葡萄糖）
脂肪
糖原
淀粉
太阳能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP≠能量；ATP是直接能源物质！
四、ATP是细胞内流通能量的“货币”
3. 能量相关概念辨析
课堂小结
一、概念检测
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
3.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
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
D
B
练习与应用（P89）
B
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。
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，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。
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 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。
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
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。
练习与应用（P89）