人教版（2019）必修1课件: 5.2 细胞的能量“货币”ATP(共25张PPT)

(共25张PPT)
第2节细胞的能量“货币”ATP
第五章 细胞的能量供应和利用
问题探讨
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如冰，
卧看牵牛织女星。
——唐.杜牧
讨论：
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、在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？
主要是相互传递信号，以便繁衍后代
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素等，是其特有的发光物质
有，细胞中有机物储存的化学能转化为光能
ATP为什么能直接为生命活动提供能量？
【探究活动一】
资料展示1929年德国生物化学家费斯克（C.H.Fiske)和罗曼（KarlLohmann)分别独立地从肌肉中首次发现了ATP。出示 ATP片剂和注射液的说明书，讲述ATP药物的作用及化学性质。
阅读上述资料以及教材89页关于萤火虫材料，设计实验探究细胞内的直接能源物质
荧光素
能量
激活的荧光素
荧光素酶
+氧气
氧化
荧光素
发出
荧光
这里“能量” 直接来自什么物质？
实验设计方案：
观察实验现象，得出实验结论：
ATP是细胞内直接的能源物质。
(1)捣碎的发光器+生理盐水+5 mLATP制剂。
5 mL葡萄糖溶液。
(3)捣碎的发光器+生理盐水+
5mL蒸馏水。
(2)捣碎的发光器+生理盐水+
一、ATP是一种高能磷酸化合物
【探究活动二】构建ATP的结构模型
观察ATP的化学结构图，利用图片材料，构建ATP的结构模型。
用 代表腺嘌呤， 代表核糖， 代表磷酸，化学键用相应的横线或波浪线表示，尝试构建ATP的结构模型。
AMP（腺苷一磷酸）
ATP（腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
腺苷（A）
（1）构成ATP的化学元素有哪些？
（2）ATP结构简式中的A、T、P分别代表什么？如何区分腺嘌呤和腺苷？
（4）解释高能键
ATP中相邻两个磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能
A: 腺苷 T：三个 P：磷酸基团
腺苷=腺嘌呤+核糖
C、H、O、N、P
（3）ATP中的“A” “T”与组成DNA分子的“A” “T”含义是否相同
不相同。 ATP中的“A”指的是腺苷,包括腺嘌呤和核糖,“T”指的是3个;DNA分子的“A”指的是腺嘌呤,“T”指的是胸腺嘧啶
ATP
（1）中文名称：
腺苷三磷酸
（2）英文名：
ATP
（3）结构简式：
A—P～P～P
（4）元素组成：
C、H、O、N、P
A—P~P~P
①
① 。
② 。
③ 。
④ 。
⑤ 。
腺苷
腺嘌呤
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
T
A
C
G
A
T
G
C
②
A
H
④
A
OH
⑤
A
U
G
C
③
“A”的辨析
在下列四种化合物的化学组成中，“O”中所对应的含义最接近的是
A.①和② B.②和③
C.③和④ D.①和④
D
小试牛刀
【资料】研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。
（1）ATP在细胞中含量多吗？
（2）生物体如何补充生命活动所需要的大量的ATP呢？
含量少
通过ATP和ADP之间迅速地转化
二、ATP与ADP可以相互转化
【探究活动三】利用构建的ATP、ADP结构模型，尝试写出ATP水解的化学方程式
+ P i + 能量
酶
ADP
ATP
（1）ATP中哪一个高能键容易断裂？
（2）葡萄糖为什么不能直接为细胞供能，而ATP却可以？
远离A的那个高能磷酸键易水解释放能量。
ATP中含有2个储存能量的的高能键，决定了它能储存能量。又由于高能键的不稳定性，决定了ATP可以成为细胞内能量的“货币”；葡萄糖是含稳定化学能的有机化合物，所以它是主要能源物质但不是直接能源物质。
【探究活动四】阅读资料分析问题
【资料】
(1)医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水补充能量；(2)人们的主食米饭、面食的主要成分是淀粉；(3)植物在光照条件下，叶绿体能合成ATP，也能制造糖类；在无光情况下，叶绿体不能合成ATP，也不能制造糖类。
根据以上资料讨论问题，并写出ATP合成的化学方程式。
（1）利用什么材料来合成ATP？
（2）ATP合成所需要的能量来自何处？
（3）写出ATP合成的化学方程式。
+ P i + 能量
酶
ADP
ATP
绿色植物：光合作用和呼吸作用
动物、人、真菌、多数细菌的呼吸作用
ADP、Pi
ATP
合成酶
水解酶
ADP +Pi
+能量
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
ATP水解酶
ATP合成酶
活细胞所有部位
线粒体、叶绿体、细胞质基质等
特殊化学键中的化学能
绿色植物：光合作用和呼吸作用
动物、人、真菌、多数细菌的呼吸作用
用于各项生命活动
储存于特殊化学键中
不是可逆反应，物质可逆，能量不可逆
三、ATP的利用
任务：请将教材87页图5-4ATP与ADP的转化概念图补充完整。
光合作用
呼吸作用
主动运输
物质合成
肌肉收缩
生物发光
ATP水解释放的能量是如何用于各项生命活动的？
ATP为主动运输供能的过程
1、ATP如何为生命活动供能？
2、细胞内放能反应与吸能反应与ATP的合成反应、水解反应有什么联系？
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，因而可以参与各种化学反应。
许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
生物体内的能源物质总结
(1)能源物质：
(2)主要能源物质：
(3)储能物质：
(4)主要储能物质：
(5)直接能源物质：
(6)最终能量来源
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)
脂肪
ATP
太阳能
服用剧毒
氰化物
立刻踏上黄泉路
这毒药怎么这么厉害呢？？
因为氰化物会阻止人体内新的ATP合成，这样细胞的生命活动就不能继续，人在短时间内就会死亡。
1.ATP的结构简式
本节小结
A—P ~ P ~ P
2.ATP和ADP相互转换
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
ATP合成酶
ATP水解酶
3.ATP的利用
细胞的能量“通货”
小试牛刀
1、萤火虫发光所需的能量直接来自于( )
A.无机盐 B.H2O C.脂肪酸 D.ATP
2、ATP的结构可简写成( )
A.A-P-P-P B.A~P~P~P C.A-P~P~P D.A-P-P~P
3、高等绿色植物体内产生ATP的生理过程有(　　)
A．细胞呼吸、渗透作用 B．细胞呼吸、蒸腾作用
C．光合作用、主动运输 D．光合作用、细胞呼吸
4、下列不属于吸能反应的是( )
A.萤火虫的发光 B.骨骼肌的收缩
C.蛋白质的合成 D.葡萄糖的分解
D
C
D
D