高中生物《第2節(jié) 細胞的能量“貨幣”ATP》課件三套

第2節(jié)細胞的能量“貨幣”—ATP第5章細胞的能量供應(yīng)和利用為細胞的生命活動直接提供能量的物質(zhì)是？？【資料卡】1934年,羅曼在研究肌肉細胞的收縮機理時，發(fā)現(xiàn)了一種化合物。在肌肉細胞耗能的生理過程中總伴隨該物質(zhì)的分解放能。1935年,羅曼確定了這種化合物的分子式為腺苷三磷酸（英文縮寫為ATP）?！緶毓省拷M成細胞的分子脂肪氨基酸K+葡萄糖蛋白質(zhì)H2O糖原……氧化放能；“生命的燃料”【探究】直接供能的物質(zhì)是：葡萄糖？ATP？【資料卡】螢火蟲尾部的發(fā)光細胞內(nèi)有相關(guān)的發(fā)光物質(zhì)，在滿足能量供應(yīng)與酶催化的條件下，該物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化進而發(fā)出熒光。請小組討論，設(shè)計實驗（簡述實驗思路/操作）小課題：探究為螢火蟲發(fā)光直接提供能量的物質(zhì)是葡萄糖還是ATP？

B２ｍｌ葡萄糖溶液A２ｍｌ生理鹽水C２ｍｌATP溶液熒光消失適當(dāng)時長暗處暗處觀察無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)切取螢火蟲的發(fā)光細胞搗碎加入適量生理鹽水，分裝入3支試管中結(jié)論：ATP為螢火蟲發(fā)光直接提供能量。一、ATP的生理功能ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。

嘗試構(gòu)建ATP的結(jié)構(gòu)模型。

合作構(gòu)建P86‘相關(guān)信息’核糖脫氧核糖磷酸基團腺嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶鳥嘌呤1234551234化學(xué)鍵腺嘌呤核糖腺苷磷酸基團二、ATP的分子結(jié)構(gòu)腺苷三磷酸（一）ATP的中文名稱：腺嘌呤核糖腺苷磷酸基團特殊的化學(xué)鍵普通化學(xué)鍵A－P～P～P（二）結(jié)構(gòu)簡式：腺嘌呤核糖腺苷磷酸基團特殊的化學(xué)鍵普通化學(xué)鍵·不穩(wěn)定因相鄰的磷酸基團都帶負電荷相互排斥等具更高的轉(zhuǎn)移勢能A－P～P～P釋放能量：（三）ATP是一種

化合物。高能磷酸30.54KJ/mol1.ATP的水解

（用英文簡稱表示物質(zhì)）

ATPADP+Pi+能量

ATP水解酶【資料卡】

細胞時刻進行各種生命活動過程，時刻需要ATP水解供能。

一個人在靜止?fàn)顟B(tài)下,一天內(nèi)也有40kg的ATP發(fā)生水解；在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘需要消耗0.5kgATP。正常人體中ATP的總量很少，大約為2～10mg，基本保持不變。如何解決量少和消耗量大的矛盾？如何在持續(xù)消耗ATP的情況下，仍能保證ATP含量的相對穩(wěn)定？請觀察圖5-4，嘗試寫出合成ATP的化學(xué)反應(yīng)式。

ADP+Pi+能量

ATP三、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1.ATP的水解

ATPADP+Pi+能量

ATP水解酶ATP合成酶2.ATP的合成

？ATP合成時所需能量的主要來源動物、人、真菌、細菌

綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

ATP合成酶能量

葡萄糖等有機物氧化分解，釋放的能量光合作用時，光合色素吸收的光能、少數(shù)細菌呼吸作用光合作用？四、ATP的利用細胞內(nèi)絕大部分需要能量的生命活動（滲透能）主動運輸（化學(xué)能）蔗糖、蛋白質(zhì)等合成大腦思考（電能）肌肉收縮（機械能）、生物發(fā)電生物發(fā)光（光能）物質(zhì)合成典例1：ATP為主動運輸供能__

結(jié)合；__激活.

ATP末端磷酸基團脫離，攜能量轉(zhuǎn)移；

.

載體蛋白的

改變；物質(zhì)實現(xiàn)逆濃度跨膜運輸

物質(zhì)與載體蛋白相應(yīng)位點載體蛋白的酶活性載體蛋白磷酸化

空間結(jié)構(gòu)典例2：ATP為螢火蟲發(fā)光提供能量ATP供能熒光素酶＋O2熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出轉(zhuǎn)基因葡萄糖氧化分解等釋放能量放能反應(yīng)蛋白質(zhì)合成等吸收能量吸能反應(yīng)能量通過ATP分子在放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)之間流通。葡萄糖等能源物質(zhì)ATP含有能量多含有能量相對少【資料卡】據(jù)研究，1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放2870kJ。1molATP水解所釋放能量的能量30.54kJ。不能被直接利用能被直接利用氧化分解釋放能量【思考】【P89】ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的供能機制，在所有生物細胞中普遍存在。這是否也說明了生物界的統(tǒng)一性？這對你理解生物的進化有什么啟示？說明了生物界的統(tǒng)一性。各種生物有著共同的起源?！倦S堂練習(xí)】１、ATP是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)，下列關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是（）Ａ、ATP的元素組成與磷脂、核苷酸一樣Ｂ、ATP可以水解為ADP和磷酸，這個過程消耗水Ｃ、正常細胞中ATP和ADP的比值相對穩(wěn)定Ｄ、ATP合成是放能反應(yīng)Ｄ【隨堂練習(xí)】２、離子泵是一種具有ATP水解活性的載體蛋白。下列相關(guān)描述錯誤的是（）Ａ、離子通過離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸Ｂ、加入蛋白質(zhì)變性劑會降低離子泵的轉(zhuǎn)運速率Ｃ、ATP是唯一的直接能源物質(zhì)Ｄ、動物一氧化碳中毒，會降低離子泵的轉(zhuǎn)運速率Ｃ【課后探究·聯(lián)系化學(xué)】

ATP的水解與合成是可逆反應(yīng)嗎?提示：嘗試從反應(yīng)類型、反應(yīng)條件、能量來源與去向，反應(yīng)場所等方面比較分析?！菊n后探究·聯(lián)系實際】

搜索醫(yī)藥上的ATP制劑，關(guān)注其療效。反應(yīng)ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP反應(yīng)類型酶的類型能量來源能量去向場所酶酶水解反應(yīng)合成反應(yīng)ATP水解酶ATP合成酶ATP中活躍的化學(xué)能有機物中的化學(xué)能以及光能用于各項生命活動儲存于ATP分子中活細胞所有部位細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體等物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶、場所也不相同

ATP的水解和合成不屬于可逆反應(yīng)第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP

第2節(jié)細胞的能量“貨幣”—ATP第5章細胞的能量供應(yīng)和利用本節(jié)聚焦：1、為什么說ATP是細胞的能量“通貨”2、ATP和ADP是怎樣相互轉(zhuǎn)化的？3、細胞中哪些生命活動需要ATP提供能量？螢火蟲能量為什么會發(fā)光？活動一：【實驗設(shè)計】一、ATP功能？根據(jù)提供的實驗材料完成實驗設(shè)計，探究ATP是不是螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)？實驗材料：經(jīng)暗處理過的螢火蟲發(fā)光器粉末、葡萄糖溶液、蒸餾水、脂肪溶液、ATP溶液。１.說出簡要思路。

２.預(yù)期結(jié)果和結(jié)論？活動一：【實驗設(shè)計】暗處ABCD２ｍｌ葡萄糖溶液２ｍｌATP溶液２ｍｌ脂肪溶液２ｍｌ蒸餾水觀察有熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)無熒光出現(xiàn)直接能源物質(zhì)結(jié)論：ATP是細胞的直接能源物質(zhì)。就是ＡＴＰ3.ATP的結(jié)構(gòu)簡式為？4.ATP簡式中A、T、P、~分別代表什么？2.ATP的中文名稱？三磷酸腺苷A–P～P～PA代表腺苷、T代表三個、P代表磷酸、~代表高能磷酸鍵二、ATP結(jié)構(gòu)活動二：【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本Ｐ88第三段，完成下列問題。1.ATP的組成元素?

ＣＨＯＮＰ活動三：【構(gòu)建模型】小組合作，共同完成。代表腺嘌呤代表核糖代表磷酸基團參考P88旁欄相關(guān)信息，嘗試構(gòu)建ATP模型ATP的結(jié)構(gòu)思考：為什么ATP能直接供能？練習(xí)1：兩分子ATP中，含有的高能磷酸鍵數(shù)和磷酸基團數(shù)分別是（）

A．6和6

B．4和6

C．6和4

D．4和4B（1）ATP分子有2個高能磷酸鍵。（2）ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠離A的高能磷酸鍵極易水解斷裂，釋放能量。三、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化活動四：【資料分析，構(gòu)建模型】資料１：經(jīng)測定，一個成年人靜止?fàn)顟B(tài)下一天將有40Kg的ATP發(fā)生水解轉(zhuǎn)化，而人體內(nèi)ATP的總量僅有2mg。為滿足能量的需要，生物體內(nèi)如何解決這一矛盾？ATP能量能量ADPPi酶１Pi酶２動態(tài)平衡ATP的特點：含量少且相對穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換迅速！處于動態(tài)平衡中，保證了穩(wěn)定供能。ATPADP+Pi+能量合成酶

水解酶三、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化活動四：【資料分析，構(gòu)建模型】資料２：ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解酶的作用下，分解為ADP和Pi，釋放能量。而ADP可以結(jié)合一個Pi，接受能量，在合成酶的作用下重新形成ATP。請用反應(yīng)式表示ATP水解和合成過程?；顒游澹骸竞献饔懻摗肯泉毩⑼瓿?，后可小組討論。ATP水解和ATP合成的過程是可逆的嗎？ATP酶２

酶１ADP+Pi+能量ATP水解與ATP合成的比較：（見學(xué)案）反應(yīng)ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP酶的類型場所能量來源能量去向合成酶水解酶水解酶合成酶活細胞所有部位線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)等遠離Ａ的高能磷酸鍵的斷裂光合作用、呼吸作用（光能、化學(xué)能）用于各項生命活動儲存于ATP中結(jié)論：ATP水解和ATP合成是不可逆的

練習(xí)2：分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，請回答問題：（1）圖中Pi代表磷酸，則B為______________，C為______________。在B→C的反應(yīng)中，產(chǎn)生的E2來源于______________的斷裂而釋放出的能量。（2）E1不是物質(zhì)，對于人、動物、真菌和大多數(shù)細菌體來說，E1來自______________，對于綠色植物來說，則來自__________和_______________。ＡＴＰＡＤＰ高能磷酸鍵呼吸作用光合作用

呼吸作用四、ATP的利用１.舉例說明ATP的利用。機械能滲透能電能光能思考：為什么把ATP比喻成細胞內(nèi)能量流通的“通貨”？

閱讀課本Ｐ89倒數(shù)第一段因為ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，因此形象地把ATP比喻成細胞內(nèi)能量流通的“通貨”。ATP能量儲存

釋放能量生物的生命活動不可以直接利用糖類脂肪…ATP是各項生命活動的直接能源物質(zhì)，是細胞中的能量通貨。

糖類脂肪銀行卡/存折比喻四、ATP的利用活動六：【應(yīng)用】