浙科版（2019）必修一 3.1 ATP是细胞内的“能量通货” 课件（24张）

(共24张PPT)
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
课本P.64
氧化荧光素（发出荧光）
荧光素+O2
荧光素酶
ATP
导
能使荧光素激活的物质称为腺苷三磷酸（ATP）
油脂也可以为生命活动提供能量。
油脂
糖类是生命活动的主要能源物质；
糖类
ATP
ATP在细胞中的作用是否与糖类、油脂相同呢？
思
功能主治:
本品用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。
活动1：构建ATP的结构模型
要求：小组合作，提取药品说明书的中关键信息，描述ATP分子由哪些结构组成。
展
ATP的结构组成：
[药理毒理]
······本品是核苷酸衍生物·······
H
H
ATP
组成元素：ＣＨＯＮＰ
ATP的结构
1.中文名称：
腺苷三磷酸
~
~
腺嘌呤
P
P
P
腺苷(A)
O
三个磷酸基团（P）
核糖
2.化学组成：
3.ATP中的A、T、P分别代表什么？
A代表腺苷、
T代表三个、
P代表磷酸基团
ATP的结构
1.中文名称：
腺苷三磷酸
~
~
腺嘌呤
P
P
P
腺苷(A)
O
三个磷酸基团（P）
核糖
2.化学组成：
连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性差，水解时可以释放出大量的能量，被称为高能磷酸键，以“~”表示。
ATP的结构
1.中文名称：
腺苷三磷酸
~
~
腺嘌呤
P
P
P
腺苷(A)
O
三个磷酸基团（P）
核糖
2.化学组成：
A–P～P～P
5. ATP的结构简式：
“—” ——
“～” ——
“普通磷酸键”
“高能磷酸键”
ATP分子有2个高能磷酸键
腺嘌呤
P
P
P
O
核糖
~
~
ADP
AMP
（腺苷二磷酸）
（腺嘌呤核糖核苷酸）
（腺苷一磷酸）
【资料1】在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。
分析资料，小组讨论：
①该实验采用的方法是？
②ATP水解时断裂了几个高能磷酸键？请说明依据。
③ATP是由哪些物质再生的？
活动2：分析资料，构建ATP—ADP循环模型
议
在ATP水解酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键水解，形成ADP，释放出1个磷酸，同时释放能量。
①ATP水解：
展
H2O
能量的来源：
能量的去向：
反应场所：
远离腺苷的高能磷酸键水解
用于需能的各项生命活动
任何活细胞内需要能量的结构
用于运动——动能
生物放电——电能
用于发光——光能
物质合成——化学能
在ATP合成酶的作用下，ADP和1个磷酸重新形成ATP，在这个过程中吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来。
②ATP合成：
合成
ATP的合成:
H2O
能量的来源：
能量的去向：
反应场所：
呼吸作用分解有机物释放的化学能
储存于高能磷酸键
细胞溶胶、线粒体、叶绿体
光合作用中吸收的光能
思考：人体合成ATP的能量来自什么反应？
合成ATP所需的能量主要来自：
呼吸作用、
植物还有光合作用
水解ATP产生的能量可用于：
各项生命活动
ATP是联系细胞内吸能反应与放能反应的纽带
议
ATP
ATP合成酶
ATP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
能量来源
能量去向
场所
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
ATP中活跃的化学能
化学能、光能
用于各项生命活动
储存于ATP分子中
活细胞所有部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体等
物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同
比较
酶
酶
ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？
ATP的需求量？ATP的含量？
【资料2】人体中ATP的总量只有大约0.1mol，人体每天的能量需要水解100-150mol的ATP即相当于50至75千克，每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次，ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗。
活动4：分析资料，构建ATP—ADP循环模型
为满足生命活动的需要，ATP会不断地分解和再生
议
1.是否所有的吸能反应都需要ATP提供能量？
否；光合作用（光反应）、ATP合成反应不需要ATP提供能量。
2.是否所有的放能反应都能为ATP合成提供能量？
否；放能反应中只有细胞呼吸可以为ATP合成提供能量。
其他放能反应如：蛋白质等大分子水解过程等无法为ATP合成供能。
3.从能量转换角度考虑，ATP中的化学能可以转变为哪些形式的能量？
化学能、机械能、光能、热能、电能等
ATP是细胞内最重要的高能磷酸化合物，除了ATP外，生物细胞中还存在许多其他的高能磷酸物，如CTP，GTP。
活动3：分析资料，分析ATP供能的特点
在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解后释放出2870 kJ的能量，1 mol ATP水解产生30.54 kJ的能量。葡萄糖分子经需氧呼吸彻底氧化后大约需要经历三个阶段20多步反应，ATP分子放能只需在ATP水解酶催化下完成。
ATP是细胞内的“能量通货”
议
生物体内的能源物质及相互联系
检
(1)细胞生命活动的直接能源物质——
(2)主要的能源物质——
(3)良好的的贮能物质——
(4)植物特有的贮能物质——
(5)动物特有的贮能物质——
(6)最终能量来源——
ATP
糖类
油脂
淀粉
糖原
太阳能
【例题】人的骨骼肌细胞中 ATP 的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中 ATP 的相对含量随时间的变化如图 2 所 示。请据图回答下面的问题：
①a→b过程中，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，释放更多的能量，供 ADP 合成 ATP，补充消耗的ATP。③ 从整个曲线看，肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明 。
检
适当锻炼养成健康的生活习惯，预防肌无力！
事后治疗不如事先预防！
实验：用小刀将十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，加水，
有荧光出现。
A
B
15min
荧光消失
无荧光出现
暗处
有荧光
出现
2ml葡萄糖溶液
2mlATP溶液