人教版 生物 必修1 5.2 细胞的能量货币“ATP”(共19张PPT)

(共19张PPT)
学科：高中生物学
年级：高一年级
上/下册：上册
版本：人民教育出版社 必修1
课程名称：细胞的能量 “货币”ATP
腾空类星陨，拂树若花生。
屏疑神火照，帘似夜珠明。
——南北朝：萧纲《咏萤诗》
雨打灯难灭，风吹色更明。
若非天上去，定作月边星。
——唐：李白《咏萤火》
萤火虫
萤火虫为什么要发光呢？
情景剧——萤火虫发光的奥秘
（实验操作&情景剧出演：三组同学）
在成年后，萤火虫的光主要是为了求偶，吸引异性前来交尾。萤火虫腹部有发光的体节，称为发光器，雄性通常为两节，在雌性则为一节。
萤火虫发光的原因
萤火虫发光的原理
萤火虫尾部有专门的发光细胞，发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，荧光素的发光需要细胞提供能量。
细胞的能量“货币”ATP
必修一 第5章第2节
学习任务：
（1）ATP的结构和特点
（2）ATP与ADP的相互转化
（3）ATP是生命活动的直接能源物质
学习任务一 （一） ATP的结构
1929年，科学家罗曼(Karl Lobmann,1898--1978）和费斯克（C.H.Fiske,1890-—1978）等分别在肌肉中发现了一种焦磷酸盐与腺苷酸联系的化合物。1934年，罗曼又发现该化合物可促进磷酸肌酸水解成肌酸和无机磷酸（Pi），同时自身被分解成腺苷一磷酸（AMP）和2份磷酸（Pi）。后来，科学家用腺苷酸酶处理AMP，AMP被分解成磷酸和腺苷，后者可进一步被酶分解为腺嘌呤和核糖。1935年，罗曼进一步确定了这种化合物的分子结构为腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP )。1948年，托德( Alexander Todd, 1907-1997)首次用化学方法人工合成了 ATP。
资料一
通过分析资料一，完成以下问题
（1）ATP由哪些基团组成？ATP的命名与其结构组成的关系是什么？
（2）ATP的元素组成是什么？
磷酸、腺嘌呤、核糖
ATP是腺苷三磷酸，
由1个腺苷和3个磷酸组成。
C H O N P
学习任务一 （一） ATP的结构
核糖1，2，3和5号位上的碳原子有性质活泼的羟基基团，其中1号碳上的羟基可以和腺嘌呤反应缩合形成腺苷，5号碳上的羟基与磷酸缩合，形成腺苷一磷酸。研究发现，磷酸和磷酸之间可形成不稳定且水解后可释放大量能量的化学键。1941年，李普曼总结了30年代科学家对ATP的研究，并对磷酸键在能量转换中的功能做了进一步概括，建议用符号“~”代表这种不稳定、水解后可大量放能的磷酸键。
资料二
通过分析资料二，
构建ATP的结构模型
A
P
跨学科
广角镜
高能磷酸化合物
~
~
学习任务一 （二）ATP的特点
资料一：人在静卧时24 h内会消耗40 kg ATP，在激烈运动时每分钟可消耗0.5kg ATP。
资料二：通常情况下，每千克肌肉中 ATP 的量不超过 5.1g，仅能维持2~5s的剧烈收缩。
分析上述资料，你推测细胞中的ATP有什么特点？
腺苷磷酸 对照组/(10-6mol·g-1) 实验组/(10-6mol·g-1) 收缩前 收缩后 收缩前 收缩后
ATP 1.30 1.30 1.30 0.75
ADP 0.60 0.60 0.60 0.95
1、对照组数据表明肌肉组织中的ATP有什么特点？
2、实验组中消耗的 ATP 量与产生的 ADP 量相等吗？请根据ATP的结构特点，推测其可能的原因。
评价检测一
含量少
不相等。可能有部分ATP转化为了AMP，所以ATP的消耗量多于ADP的生成量。
学习任务二：（一）ATP与ADP的相互转化
（1）请参照课本P87，用图示总结ATP和ADP之间相互转化的过程
（填“吸”或“放”）
（填“吸”或“放”）
用于大脑思考
用于主动运输
ATP
ATP的能量被消耗于各种需能的生命活动
用于生物发光
用于肌肉收缩
用于生物发电
葡萄糖+果糖 蔗糖
酶
（化学能）
阅读课本P88。 ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行。
以萤火虫运动为例，请解释萤火虫肌细胞内ATP推动肌蛋白做功的机理。
请将ABCDE4种产物放在图中合适的位置并作出解释。
学习任务二：（二）ATP是生命活动的直接能源物质
ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行。
肌细胞中，ATP结合到肌球蛋白上并释放能量，改变肌球蛋白构象，使肌动蛋白丝移动，导致肌细胞收缩。
学习任务二：（二）ATP是生命活动的直接能源物质
评价检测二
资料一：1mo1 葡萄糖经呼吸作用完全氧化分解共需几十步反应，能够释放出2870kJ的能量，是ATP水解放能的约94倍。
资料二：细胞中很多吸能反应需要的能量较少，例如，钠钾泵(也称钠钾转运体)，进行钠离子和钾离子之间的交换，逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子只需消耗一个ATP分子。
阅读资料和课本P89第一段，思考在长期的进化过程中，为什么ATP最终成为了生物的直接能源物质？ 有人将ATP称作细胞内流通的能量“货币”，你认同这个说法么？

组成元素：
结构简式：
ATP的水解：
ATP的功能：
细胞生命活动的直接供能物质
ATP
C、H、O、N、P
ATP的合成：
A–P～P～P
课堂小结
天地与我并生，
而万物与我为一。
——庄子
生态环境没有替代品，用之不觉，失之难存。
绿水青山就是金山银山。
人不负青山，青山定不负人。
携手共建美丽家园！