5.2+细胞的能量“货币”ATP课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1(共18张PPT)

(共18张PPT)
萤火虫发光需要
能量！
主要能源物质
主要储能物质？
糖类
脂肪
这些物质能为萤火虫发光直接供能吗
萤火虫
1.萤虫发光的生物学意义是什么？
传递求偶信号，以便交尾繁衍后代
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内有荧光素。
3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
腹部细胞内一些有机物中储存的化学能转变为光能
问题探讨
4.萤火虫发光的直接供能物质是________。
ATP
5.2 细胞的能量“货币”ATP
学习目标
1.简述ATP的化学组成和特点。（重点）
2.写出ATP的分子简式。（重点）
3.解释ATP在能量代谢中的作用。（难点）
请同学们仔细阅读课本P86-89，思考并尝试回答下列问题 5分钟
1.直接给细胞生命活动提供能量的有机物是___________。
2.ATP的中文全称是什么？ATP分子的结构简式怎么写？各部分又分别代表什么？
3.ATP水解的产物是什么？ATP与ADP可以相互转化吗？
4.ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量来自哪里？
5.ATP水解所释放的能量可以用于哪些生命活动呢？（举例说明）
自学指导
ATP
核糖
？
磷酸基团
组成：1分子腺苷，3分子磷酸基团
腺苷（A）
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1.ATP的中文全称： 。
腺苷三磷酸
2.元素组成： 。
C、H、O、N、P
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
ATP的结构简式：
A–P～P～P
腺苷
（腺嘌呤+核糖）
特殊化学键
磷酸基团
普通化学键
思考：
ATP简式中A、P、-、～ 分别代表什么？T表示什么？
ATP结构不稳定，什么部位易水解？
1molATP水解释放的能量是多少？
一分子的ATP彻底水解会得到哪些成分？
（不稳定,易断裂,也易形成，
蕴含大量能量）
30.54KJ
腺嘌呤、核糖、磷酸
ATP水解的过程就是释放能量的过程
高能磷酸化合物
三
水解酶
A–P～P～P
A–P～P +Pi
能量
ADP
腺苷二磷酸
末端特殊化学键不稳定,易断裂，也易形成
ATP
合成酶
ATP水解
+
A–P～P +Pi
+
能量
A–P～P～P
ATP的合成
磷酸
——释放能量
——储存能量
二、ATP与ADP的相互转化
资料1：一个成年人一天在安静状态下所消耗的ATP为40kg, 在剧烈运动状态下，ATP的消耗可达0.5kg/min
资料2：ATP在细胞内的含量很少且相对稳定，人体中ATP的总量只有约2mg，剧烈运动时只能维持3s
资料分析：
1.ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于__________中;
2.ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都一样，体现了___________________。
动态平衡
生物界的统一性
动物、人、真菌和大多数细菌
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi
+ 能量
ATP
ATP合成酶
有机物氧化分解
释放的能量
光能
ADP转化成ATP过程中能量来源
放能反应
释放的能量储存在ATP中
主动运输
蔗糖、
蛋白质
等合成
大脑思考
肌肉收缩
生物发电
生物发光
（渗透能）
（化学能）
（电能）
（机械能）
（光能）
物质合成
ADP +Pi+
ATP
酶
能量
ATP水解为吸能反应提供能量
ATP水解释放的能量去路（ATP的利用）
吸能反应：即发生反应时消耗能量
ATP 为主动运输供能的过程
1.膜内侧Ca2+与载体蛋白（ATP水解酶）结合,ATP水解酶活性被激活
2.催化ATP水解，ATP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水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，从而参与各种化学反应。
细胞中的
化学反应
吸能反应
（如蛋白质的合成）
放能反应
（如葡萄糖氧化分解）
（与ATP水解反应相联系）
（与ATP合成反应相联系）
ATP
ATP是细胞的能量“货币”
放能反应
合成
吸能反应
水解
本身是放能反应
本身是吸能反应
ATP与ADP互相转化是可逆反应吗？
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
末端特殊化学键
有机物中的化学能、光能
用于各项生命活动
储存于末端特殊化学键中
结论 ：物质是可逆的，反应、能量是不可逆的
当堂训练
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
2.下列过程与ATP的水解无关的是(　　)。
A.运动蛋白的移动 B.Ca2+的主动运输
C.萤火虫发光 D.细胞渗透吸水
A
D
3.下列关于ATP的叙述中,错误的是(　 　)。
A.ATP分子中含有三个特殊的化学键
B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸
D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质
4.在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是( )。
A
A.①和② B.①和③ C.③和④ D.⑤和⑥
D
5.ATP是细胞生命活动的直接能量来源，下图所示的ATP分子结构图中哪个键的水解可以释放大量可被利用的能量？( )。
A. a B. b C. c D. a 和b
6.下图是ATP与ADP相互转化示意图，有关叙述错误的是( )。
A.ATP与ADP相互转化机制在生物界普遍存在
B.催化ATP合成与水解的酶在细胞中的分布不同
C.图解中两个能量的来源和形式完全不同
D.图解中的物质可以循环反复利用
A
C
7.ATP是细胞内流通的能量“货币”。下列关于ATP的说法中，错误的是( )。
①参与ATP形成的元素包括 C 、 H 、 O 、 N 、 P ②在叶绿体中产生的ATP用于合成糖类等有机物 ③洋葱鳞茎内表皮细胞中能形成ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 ④ATP是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是细胞内唯一的直接能源物质
A.①③ B.③④ C.②③ D.②④
8.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.植物根细胞吸收无机盐离子
C.萤火虫发出荧光 D.质壁分离和复原
B
D