【高中生物】细胞的能量“货币”ATP课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

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1、能能源源来来源源直接能源物质直接能源物质主要能源物质主要能源物质细胞生命活动细胞生命活动主要能源物质主要能源物质生物体内良好的储能物质生物体内良好的储能物质动物细胞内的储能物质动物细胞内的储能物质植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最终能源来源ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能ATP能量；ATP是直接能源物质！葡萄糖问题探讨：“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，我看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。讨论：2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3.萤火虫发光的过程有能量转化吗？1.萤火发光的生物学意义是

2、什么？在了解这个问题之前先看科学家做的一个小实验。相互传递求偶信号，以便繁衍后代。相互传递求偶信号，以便繁衍后代。腹部后端细胞内有荧光素。腹部后端细胞内有荧光素。实验过程及步骤用小刀将数十只萤火虫的用小刀将数十只萤火虫的发光器切下发光器切下,干燥后干燥后研磨成粉末研磨成粉末,取两等份分别取两等份分别装入两支试管装入两支试管,各加入各加入少量水少量水使之混合使之混合,置于暗处置于暗处,可见试管内可见试管内有淡黄色有淡黄色荧光出现荧光出现,约过约过1515分钟荧光消失分钟荧光消失，然后进行如下操作：，然后进行如下操作：实验结论葡萄糖、脂肪不能被生物体直接利用；葡萄糖、脂肪不能被生物体直接利用；AT

3、PATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质是驱动细胞生命活动的直接能源物质问题探讨：“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，我看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。讨论：2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3.萤火虫发光的过程有能量转化吗？1.萤火发光的生物学意义是什么？相互传递求偶信号，以便繁衍后代。相互传递求偶信号，以便繁衍后代。腹部后端细胞内有荧光素。腹部后端细胞内有荧光素。有有化学能化学能光能光能能量能量荧光素光素酶氧气氧气荧光素光素激活的激活的荧光素光素荧光光氧化氧化荧光素光素发出出核糖核糖腺腺嘌呤呤磷酸基

4、磷酸基团组成：成：1分子分子腺苷腺苷，3分子分子磷酸基磷酸基团1.中文名称中文名称腺苷三磷酸腺苷三磷酸2.英文名称英文名称ATP腺苷腺苷（A）3.3.元素组成：元素组成：C H O N P 一、一、ATP是一种高能化合物是一种高能化合物 腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖P PP PP P 腺苷腺苷腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸=腺苷一磷酸（腺苷一磷酸（AMPAMP）腺苷二磷酸腺苷二磷酸 （ADPADP）腺苷三磷酸腺苷三磷酸 （ATPATP）A-PPPA-PPP 物质结构物质结构物质名称物质名称“A”“A”的含义的含义核糖核糖A AP P P PP P ATPATP.A U G CA U G C.A-PA

5、-PP P P PATPATP核糖核糖A AP P腺苷（腺苷（腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖）腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸DNADNARNARNA腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧脱氧核苷酸核苷酸腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸我们在之前的学习中见过很多包含我们在之前的学习中见过很多包含“A A”的物质，那么在这些不同物质中的物质，那么在这些不同物质中“A A”所所代表的含义一样吗？代表的含义一样吗？不同化合物中的不同化合物中的“A”“A”代表的含义代表的含义 腺嘌呤核糖核糖P PP PP P 代表特殊的化学键代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得这种化学键不稳定，容易断裂化学

6、键不稳定，容易断裂，具有较高的转移势能。ATP水解的过程就是释放能量释放能量的过程，1molATP水解能量高达30.54KJ，所以说所以说ATPATP是是一种高能磷酸化一种高能磷酸化合物合物。ATPATP是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物远离腺苷的那远离腺苷的那个特殊化学键个特殊化学键能准确表示能准确表示ATPATP中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间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关系的结构简式是 （）A.A-P-PP B.A-PPPA.A-P-PP B.A-PPP C.APP-P D.APPP C.APP-P D.APPP生物体内进行生命活动的直接能源

7、物质、主要能源物质和最终能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以此是（源以此是（）A.A.太阳能、糖类、太阳能、糖类、ATPATPB.B.ATP ATP、糖类、脂肪、糖类、脂肪C.C.ATP ATP、脂肪、太阳能、脂肪、太阳能D.D.ATPATP、糖类、太阳能、糖类、太阳能B BD D 资料一：运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消耗60 kg的ATP，相当于一个成年人的体重。资料二：成人体内ATP的总量210 mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40 kg，在活动的状态下ATP的消耗可达0.5 kg/min；在安静状态时，肌肉内ATP的所放能量只能维持肌肉收缩12

8、 s。1、ATP在细胞内的含量多吗？需求量大吗？2、生物体如何解决ATP含量少，但总需求量很大的矛盾呢？提示：提示：ATP在细胞内的含量很少，需求量很大提示：提示：ATP在细胞内的含量很少，转化快，不能长时间储存。思考：A-PPA-PPPP(ATP)(ATP)A-PPA-PP(ADP)(ADP)能量能量2 2ATPATP 酶酶2 2 酶酶1 1PiPiADP+PiADP+Pi+能量能量酶酶1 1酶酶2 2能量能量1 1PiPiATPATP水解酶水解酶ATPATP合成酶合成酶光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用放能放能反应反应用于各项用于各项生命活动生命活动吸能吸能反应反应二、二、ATPATP和和A

9、DPADP可以相互转化可以相互转化可以理解为：吸能反应和放能反应是与生物体产生和需要能量想关联的。当生物体进行各项生命活动需要吸收能量时，此时伴随ATP的水解，因此属于吸能反应；当生物体通过呼吸作用释放能量时，此时能量会被储存起来，此时伴随着ATP的合成，因此属于放能反应。项目项目 ATPATP的合成的合成ATPATP的水解的水解反应式反应式 ADP ADPPiPi能量能量 ATP ATP 所需所需酶酶能量来源能量来源 (光合作用光合作用)(细胞呼吸细胞呼吸)储存储存 在中的在中的能量能量能量去路能量去路储存于形成的储存于形成的 中中用于各项生命活动用于各项生命活动联系联系酶酶1 1酶酶2 2

10、ATPATP合成合成酶酶ATPATP水解水解酶酶ATPATPADPADPPiPi能量能量光能光能化学能化学能特殊化学键特殊化学键特殊化学键特殊化学键物质是可逆物质是可逆(循环循环)的，但能量不可逆（不循环）。的，但能量不可逆（不循环）。不是可逆反应，不是可逆反应，处于动态平衡之中。处于动态平衡之中。ATP中的能量可来源于光能，但不能来源于中的能量可来源于光能，但不能来源于热能能ATPATP和和ADPADP的区别与联系的区别与联系2、ATP彻底水解可产生几种有机物？两种ATP水解产物有腺嘌呤、核糖、磷酸但磷酸不属于有机物因此是两种而不是三种思考讨论1、ATP彻底水解可产生几种产物？三种ATP水解

11、产物有腺嘌呤、核糖、磷酸 2 2在在载载体体蛋蛋白白这这种种酶酶的的作作用用下下，ATPATP分分子子的的末末端端磷磷酸酸基基团团脱脱离离下下来来与与载载体体蛋蛋白白结结合合，这这一一过过程程伴伴随随着着能能量量的的转转移移，这这就就是是载载体蛋白的磷酸化。体蛋白的磷酸化。3 3载载体体蛋蛋白白磷磷酸酸化化导导致致其其空空间间结结构构发发生生变变化化，使使CaCa2+2+的的结结合合位位点点转转向向膜膜外外侧侧，将将CaCa2+2+释放到膜外释放到膜外。1 1参参与与CaCa2+2+主主动动运运输输的的载载体体蛋蛋白白是是一一种种能能催催化化ATP ATP 水水解解的的酶酶。当当膜膜内内侧侧的

12、的CaCa2+2+与与其其相相应应位位点点结结合合时时，其其酶酶活活性性就就被激活被激活。ATPATP为主动运输供能示意图为主动运输供能示意图用于大脑思考用于大脑思考主动运输（主动运输（渗透能渗透能）肌细胞收缩（肌细胞收缩（机械能机械能）电鳐放电（电能）电鳐放电（电能）ATP中活中活跃的化学能可的化学能可转变未光能、未光能、热能、机械能、能、机械能、电能、渗透能等多种形式的能量能、渗透能等多种形式的能量三、三、ATP的利用的利用小结17一、ATP的结构简式二、ATP的中文名称腺苷三磷酸腺苷三磷酸ADP+Pi+能量ATP酶1酶2三、ATP与ADP之间的转化四、ATP的利用“1、2、3”直接能源物

13、直接能源物质1.下图表示ATP的结构,其中表示特殊化学键的是()。A.B.C.D.A【解析】特殊化学键位于磷酸基团之间,图中位置表示特殊化学键。2.下列过程与ATP的水解无关的是()。A.运动蛋白的移动B.Ca2+的主动运输C.萤火虫发光D.细胞渗透吸水D【解析】ATP水解释放的能量用于吸能反应,如运动蛋白的移动、Ca2+的主动运输、萤火虫发光等,而细胞渗透吸水属于自由扩散,不需要消耗能量。3.下列关于ATP的叙述中,错误的是()。A.ATP分子中含有三个特殊的化学键B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”与构

14、成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质A4.某书法家脑出血导致右侧肢体偏瘫,为尽快改善其新陈代谢,恢复其右手书写能力,在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗?()。A.静脉滴注葡萄糖溶液 B.口服钙片C.服用多种维生素液 D.肌肉注射ATP制剂D【解析】ATP是人体生命活动的直接能源物质,在生活中,常作为一种药品,有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用,常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。225、据研究，人体正常细胞中的ATP含量约为0.1mol，仅能维持细胞5-8s的基础代谢，但一般细胞可存活3-5个月。其原因时（）A、细胞中有其他直接能源物质B、一般情况下细胞为休眠状态C、基础代谢耗能极高D、ATP可以快速生成6、高等植物体内产生ATP的生理过程有（）A、光合作用、主动运输B、细胞呼吸、蒸腾作用C、光合作用、细胞呼吸D、细胞呼吸、渗透作用CD