5.2细胞的能量“货币”——ATP 课件(共32张PPT2个视频)-2025-2026学年下学期高一生物(人教版)必修1

文档属性

名称 5.2细胞的能量“货币”——ATP 课件(共32张PPT2个视频)-2025-2026学年下学期高一生物(人教版)必修1
格式 pptx
文件大小 21.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-08-02 10:13:07

图片预览

文档简介

(共32张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
第5.2节
细胞的能量“货币”——ATP
课堂导入
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?
相互传递信号,以便繁衍后代。
有。荧光素。
有。化学能转变为光能。
  荧光素+能量+O2 氧化荧光素+H2O
荧光素酶
发出荧光
发光的化学反应式为:
资料
萤火虫的尾部发光器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。
课堂导入
科学家运用这一原理,将荧光素酶基因导入植物后,再用荧光素溶液浇灌植物,使转基因植物在黑暗中发光,从而培育出一种能发光的“荧光树”、“荧光烟草”。
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
萤火虫的发光原理
糖类是细胞中主要的能源物质
脂肪是细胞中良好的储能物质
问题:细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢?
【提出问题】:
是谁直接给萤火虫发光提供能量呢?是葡萄糖,脂肪,还是其他物质?
萤火虫发光器实验
加入2ml
物质A溶液
加入2ml
物质A溶液
加入2ml
物质A溶液
萤火虫发光器实验
1.本实验的自变量是什么?如何确定实验组与对照组?
2.为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质?
3.实验结果说明什么?
本节目标
01
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP与ADP可以相互转化
02
03
ATP的利用
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1. ATP的功能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2. ATP的结构
(1)ATP的分子组成:
腺嘌呤A
ATP的元素组成:C、H、O、N、P 元素组成相同的还有什么?
P
P
P
腺嘌呤
~
~




- - -

腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷一磷酸
(AMP)

RNA的组成单位
腺苷二磷酸(ADP)

- - -
腺苷三磷酸(ATP)

结构简式:
ATP的结构及ATP与RNA的关系
特殊的化学键
核糖
3.ATP的供能原理
两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等
ATP中特殊化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,即具有较高的转移势能
ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化
ATP水解是一个释放能量的过程
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ
ATP是一种高能磷酸化合物
活跃的化学能
ATP
消耗量大
ATP
含量很少
矛盾
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。
1
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。
2
二、ATP和ADP可以相互转化
ATP合成和水解都非常迅速
每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解
3
能量
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
ATP
酶II
酶I
Pi
ADP + Pi
+能量

Pi

1、转化过程
反应是可逆的吗?
不是可逆反应:
(1)反应条件不同;(2)能量来源和去路不同;
(3)反应场所不同。
讨论1:在剧烈运动与静止状态时,ATP与ADP的转化有什么不同?
讨论2:如果ATP与ADP的转化出现障碍,后果是什么?
对细胞的正常生活来说,ATP和ADP的转化是时刻不停地发生且处于动态平衡的。
3.相互转化特点
a.生物体内ATP转化的总量很大。
b.为了高效的利用ATP,细胞中的ATP形成后很快就会被分解利用,所以细胞中ATP的含量并不多。
c.ATP与ADP的相互转化十分迅速,处于动态平衡之中。
d.所有生物细胞内发生,体现生物界的统一性
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物、人、真菌及
大多数细菌等
绿色植物
能 量












ADP +Pi+
ATP
ATP合成酶
糖类、脂肪等有机物氧化分解
ATP的合成 ATP的水解
反应式
所需酶
能量来源
能量去路
反应场所
ATP合成酶
ATP水解酶
光能(光合作用)、
化学能(细胞呼吸)
储存在特殊化学键
中的能量
储存于形成的特殊化学键中
用于各项生命活动
细胞质基质、线粒体、
叶绿体
生物体的需能部位
ADP+Pi+能量 ATP

ATP ADP+Pi+能量

ATP与ADP相互转化的比较
三、ATP的利用—绝大部分细胞生命活动
大脑思考
生物发光
肌肉收缩
物质合成
主动运输
ATP的供能方式
1.钙离子运输方向? 2.Ca2+载体蛋白另一身份?什么时候启动?
3.Pi结合后什么改变?
ATP水解释放的 使 等分子 化。这些分子被 后,发生 变化, 也被改变,因而可以参与各种 。
磷酸基团
磷酸
蛋白质
空间结构
活性
化学反应
磷酸化
吸能反应放能反应ATP的水解ATP的合成化学反应(释放能量)(吸收能量)(所吸收的能量由ATP水解提供)(所释放的能量储存在ATP中)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,所以ATP被喻为细胞内流通的能量“通货”例如:葡萄糖氧化分解例如:蛋白质合成问题:细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量, 而是要将能量转移至ATP中再利用?
1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放能量2870kJ
1 mol ATP水解可以释放能量30.54kJ。
对ATP认识上的易错点
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、蛋白质、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。
课堂小结
课堂精练
判断题
(1)ATP是高能磷酸化合物,含有3个特殊化学键( )
(2)细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的( )
(3)1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 ( )
(4)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
( )
(5)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行( )

×
×
×
×
ATP、DNA、RNA、核苷酸结构中“A”的含义
1、如图是生命活动的直接能源物质ATP的结构式,其中能作为RNA基本单位的是(   )
A. ①    B. ②    C. ③    D. ④
B
应用探究
  2、下列对ATP水解与合成的叙述,错误的是(   ) 
  A. ATP与ADP相互快速转化依赖酶的高效性
  B. 细胞分裂时ATP水解和合成都加快
  C. ATP是生命活动的直接能源物质,但它在细胞中的含量很少,
ATP与ADP时刻不停地进行相互转化
  D. 加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
  E. ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
  F. 磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
D
应用探究
5、人的骨骼肌细胞中,ATP的含量仅够剧烈运动时3秒钟以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中肌细胞中ATP的含量变化如下图。据图完成问题:
(1)a~b的变化过程,说
明ATP被水解,释放的能量
用于 。
(2)b~c过程中ATP含量
增加说明 加
强,释放更多 ,
供ADP形成ATP,以补充细
胞中ATP含量的不足。
(3)从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降低为零,
说明 。
肌肉收缩
呼吸作用
能量
细胞中ATP有一定的储存
0
3
t(秒)
a
b
ATP的相对含量
c