5.2 细胞的能量货币——ATP (1)课件--高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

高一人教版生物学必修1第5章5.2 细胞的能量“货币”ATP问题探讨秋夕（唐）杜牧银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。问题探讨1.萤火虫发光的生物学意义是什么？相互传递信号，以便繁殖后代。2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？有。一些有机物中储存的化学能，只有在转变为光能时，萤火虫才能发光。温故知新是细胞内主要的能源物质。是生物体内的能源物质。糖类 脂肪是细胞内良好的储能物质。糖类、脂肪、蛋白质材料分析探究课题：探究直接为萤火虫发光提供能量的物质是什么？实验材料：40份萤火虫发光器割下的粉末、试管若干、蒸馏水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液AB15min荧光消失暗处有荧光出现2ml葡萄糖溶液2mlATP溶液CD2ml脂肪溶液2ml蒸馏水无荧光出现无荧光出现无荧光出现细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是，它们储存的能量均不能直接被生物体利用。直接给细胞生命活动提供能量的却是另一种有机物ATP。一、ATP是一种高能磷酸化合物1.结构式腺嘌呤三个磷酸基团核糖腺苷腺苷三磷酸2.组成元素：C、H、O、N、P3.结构简式：A-PPPAP P P一种特殊的化学键腺苷 磷酸基团由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定。末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。普通化学键当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。一般水解时，能够释放20.92kJmol能量的化合物都叫做高能化合物。1mol ATP水解时释放的能量多达30.54kJ，所以_A_T_P_是 高 能 磷 酸 化 合 物。ADP：腺苷二磷酸Pi：游离的磷酸二、ATP与ADP可以相互转化ATP与ADP相互转化示意图资料1：一个正常成年人在安静状态下24h消耗40kgATP；人在剧烈运动时，每分钟消耗的能量约为0.5千克的ATP分解所释放的能量。由此你可以得出什么结论？资料2：正常休息状态下，成年人所有细胞内ATP和ADP的总量仅为2.0106至1.0105千克，仅能维持肌肉收缩1-2秒。由此你能得出什么结论？结论：ATP需求很大，但是体内的ATP含量很少二、ATP与ADP可以相互转化资料3：用32P 标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出ATP，ATP的总量变化不大，但是大部分ATP末端磷酸基团却已经带有放射性标记。结论：ATP与ADP的相互转化速率快，时刻不停地发生，并处于动态平衡。二、ATP与ADP可以相互转化ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。ADP转化成ATP时所需能量的主要来源人和动物等绿色植物ATP可以转化为生命活动所需的各种能量。萤火虫发光电鳐发电运动大脑思考三、ATP的利用反应物用于物质合成生成物运动蛋白 蛋白质发生移动用于肌肉收缩细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。ATPADPADPCa2+Ca2+Ca2+以ATP为主动运输供能为例1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。ATPADPADPCa2+Ca2+Ca2+以ATP为主动运输供能为例2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。ATPADPADPCa2+Ca2+Ca2+以ATP为主动运输供能为例3.载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。ATPADPADPCa2+Ca2+Ca2+以ATP为主动运输供能为例供能原理：ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参加各种化学反应。放能反应吸能反应能量“货币”科技前沿：荧光机理的应用荧光素激活的荧光素氧化荧光素荧光能量氧气荧光素酶科学家利用这一原理，将荧光素酶基因导入植物细胞后，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”。科技前沿：荧光机理的应用课堂小结1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺)苷之间关系的结构简式是(A.APP PC.A P PPB.AP P PD.A P P PB课堂反馈2.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于ATP的叙述，错误的是()A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解为ADP和磷酸D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定B课堂反馈)3.下列关于水稻细胞内ATP的叙述，错误的是(A.能与ADP相互转化B.只能由细胞呼吸产生C.可为物质跨膜运输提供能量D.释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合B课堂反馈4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨)膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是(A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率C课堂反馈