高中生物人教版（2019）必修一第5章5．2细胞的能量通货——ATP（共38张PPT）

(共38张PPT)
能量

荧光素酶

＋氧气
荧光素
激活的荧光素

氧化荧光素（发出荧光）

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?
？
萤火虫的尾部发光细胞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。
第2节 细胞的能量“通货”—ATP
第五章 细胞的能量供应和利用
ATP的功能：

生命活动的直接能源物质
腺嘌呤
核糖

腺苷

三个磷酸基团


腺苷三磷酸（ATP)
元素组成：
C H O N P
1分子腺嘌呤 + 1分子核糖 + 3分子磷酸基团
一、ATP是一种高能磷酸化合物

A—P～P～P

1个腺苷


3个磷酸基团

普通磷酸键


2个特殊的化学键
ATP的结构简式：








～
～
A
腺嘌呤
核糖


磷酸基团
30.54kJ／mol
一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺嘌呤核糖核苷酸
ATP、ADP、腺嘌呤核糖核苷酸的区别
ATP


P
P
P
~
~
核糖



腺嘌呤
腺苷三磷酸
(ATP)


P
P
~

核糖



腺嘌呤
腺苷二磷酸
(ADP)


P
核糖



腺嘌呤
腺嘌呤核糖核苷酸
RNA的基本单位之一
我相当脆弱，水解时容易断裂

A—P～P～P：
A—P～P ：
A—P：
ATP

ADP

腺嘌呤核糖核苷酸

二、ATP和ADP的相互转化
ATP(腺苷三磷酸)
ADP（腺苷二磷酸）
ATP

合成酶
ADP +Pi
+能量
1.反应式:
水解酶

酶
酶
二、ATP和ADP的相互转化
ATP(腺苷三磷酸)
ADP（腺苷二磷酸）
酶
酶
问题： ATP和ADP相互转化是不是可逆反应？
不是真正的可逆反应。物质是可逆，能量不可逆。
光合作用
呼吸作用
各项生命活动



ATP

合成酶
ADP +Pi
+能量
水解酶


思考：ATP水解释放能量是如何用于各项生命活动的呢？
ATP为主动运输供能
三、ATP的利用
化学反应
ATP水解
ATP合成
吸能反应
（蛋白质的合成）
放能反应
（葡萄糖氧化分解）

相联系

相联系

能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，
因此，可以形象的把ATP比喻成能量的通货
能源来源 能量直接来源
主要能源物质
生物体内重要储能物质
动物细胞内的储能物质
植物细胞内的储能物质
最终能源来源

ATP
糖类
脂肪
糖原
淀粉
太阳能
ATP

全称：三磷酸腺苷
结构简式： A-P～P～P
ATP的来源：
与ADP相互转化
ATP的利用：用于各种生命活动
光合作用(植物)
呼吸作用（植物、动物）

ATP ADP+Pi+能量


ATP水解酶
ATP合成酶
课堂小结

物质合成
肌肉收缩
主动运输
胞吞、胞吐

归纳总结：
2、ATP的结构简式:
A-P~P~P
ATP的结构
核糖



P
P
P
~
~


腺嘌呤
A:腺苷(腺嘌呤核苷)
P:磷酸基团
~:一种特殊的化学键
(30.54KJ/mol）
T:三
1、ATP 的 全 称：
-:普通化学键
3、元素组成：C H O N P
腺苷三磷酸
反 应 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP
反应条件（酶种类）
场　　所

能量来源
能量去向


酶
酶
水解酶
合成酶
需要能量的部位
线粒体、叶绿体、
细胞质基质等
ATP中特殊的化学键
呼吸作用、光合作用
用于各项生命活动
储存于ATP的特殊化学键中
物质是可逆的，能量是不可逆的
结论 ：
ATP
我相当脆弱，水解时容易断裂

ADP
请参照P89图5-5，尝试写出ATP水解的反应式：


核糖
P
P
P
腺嘌呤
~
~



核糖
P
P
腺嘌呤
~


二.ATP和ADP可以相互转化

能量
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量

ATP

合成酶

Pi

ADP +Pi
+能量

酶
Pi


酶
水解
合成

1.反应式:

水解酶
问题： 上述反应是不是可逆反应？理由？
不可逆。因为条件、能量不可逆、场所不同，
但物质是可逆。
1.ATP的水解过程
A–P～P～P

ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量

能量


A–P～P

Pi
能量来源：高能磷酸键断裂
能量去路：各种需能的生命活动
二、ATP和ADP的相互转化
ADP+Pi+能量 合成酶 ATP

2.ATP的合成过程
能量来源：


植物：光合作用（光能转变为化学能）及呼吸作用（有机物分解释放的能量）
动物、真菌和大多数细菌：呼吸作用（有机物分解释放的能量）
能量去路：形成高能磷酸键(形成ATP)


动物和人

绿色植物
用
作
吸
呼
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP+Pi
能量
ATP

酶
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
1、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。
2、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
资料：
通过以上资料，你能得到什么信息？
二、ATP和ADP的相互转化
思考：ADP转化成ATP时所需能量主要来自于哪里呢？
ATP是细胞的 能量“通货”
呼吸作用（葡萄糖等氧化分解）
释放能量(放能反应)
合成


水解
生命活动(需/吸能反应)

ATP
糖类、脂肪
等有机物中的化学能
ATP
生命活动



流 通
能量通货
三、ATP的利用
用于主动运输
用于生物放电
用于生物发光
用于大脑思考
用于各种运动，如肌细胞收缩

葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（ ）
A、1，2，2 B、1，2，1
C、1，3，2 D、2，3，1

C
2、ATP中大量化学能储存在( )
A、腺苷内 B．磷酸基团内
C．腺苷与磷酸基团连接键内 D．高能磷酸键内
D

3、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 （ ）
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP、 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能
D
4、下列有关人体细胞ATP的叙述，正确的是 （ ）

A ATP主要在线粒体中生成

B 一个ATP分子含有三个高能磷酸键

C 细胞内ATP和ADP的相互转化的反应是可逆的

D ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量

A
5、在如图所示的四种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是（ ）




A．①﹣腺嘌呤核糖核苷酸?
B．②﹣腺苷
C．③﹣腺嘌呤脱氧核苷酸?
D．④﹣腺嘌呤
D





O-




















C
O
C
C
H
H
OH
OH
C
C
O
P
O
P
O
P
O-
O
O-
O
O-
O
N
C
N
C
C
C
N
C
N
N
H
H
H
H


























H
H


H

H

腺嘌呤
核糖

腺苷

三个磷酸基团


腺苷三磷酸（ATP)
元素组成：
C H O N P
1分子腺嘌呤 + 1分子核糖 + 3分子磷酸
一、ATP是一种高能磷酸化合物
合作学习



~
~
腺嘌呤
核糖

磷酸基团 （P）




P

P

P
高能磷酸键
腺苷(A)



假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、
代表磷酸基团，尝试构建ATP的模型。


一般水解时，能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。

高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ／mol ，所以ATP是高能磷酸化合物。
资 料
合作探究1：探究生命活动的直接能源物质。
【材料用具】
萤火虫尾部发光器数个、试管、滴管、葡萄糖、脂肪、ATP、蒸馏水等。
【实验设计】
实验步骤
1、
2、
3、……
预期的实验现象及结论
15min
荧光消失
暗处

A
B
C
D
２ｍL葡萄糖溶液

２ｍL ？溶液

２ｍL脂肪溶液

２ｍL蒸馏水

有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
ATP
直接能源物质
学习目标
1、能够准确写出ATP的结构简式。

2、阐述ATP的化学组成和特点以及ATP和
ADP之间的相互转化。

3、能够解释ATP在能量代谢中的作用。
有种虫儿真奇怪，

一盏灯笼随身带，

黑夜点灯满天飞，

像星闪闪真可爱。
猜一猜：