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

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1、第2节 细胞的能量“货币”ATP问题探讨1、萤火虫发光的生物学意义是什么？2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3、在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？主要是相互传递求偶信号，吸引异性，以便交尾，繁衍后代腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。书本P86探探 究究一一阅读书本阅读书本P86，完成下列问题：，完成下列问题：1.ATP的中文名称是什么？的中文名称是什么？2.尝试书写尝试书写ATP的结构简式的结构简式3.ATP简式中简式中A、P、分别代表什么？、分别代表什么？4.4.ATP含有几个磷酸基团？含有几个磷酸基团？（2）

2、ATP是如何为生命活动供能的呢？是如何为生命活动供能的呢？Ca2+ATP 1参与参与Ca2+主动运输的载体蛋主动运输的载体蛋白是一种能催化白是一种能催化ATP 水解的酶。水解的酶。当膜内侧的当膜内侧的Ca2+与其相应位点与其相应位点结合时结合时，其，其酶活性就被激活酶活性就被激活了。了。Ca2+ADPCa2+ADP 2在载体蛋白这种酶的作用下，在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端分子的末端磷酸基团磷酸基团脱离下来脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化载体蛋白的磷酸化。3载体蛋白磷酸化导致其载体蛋白磷酸化导致

3、其空空间结构间结构发生变化，使发生变化，使Ca2+的结的结合位点转向膜外侧，将合位点转向膜外侧，将Ca2+释释放到膜外。放到膜外。(3)ATP的供能机制的供能机制ATP水解释放的磷酸基磷酸基团使蛋白蛋白质等分子磷酸化磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变。因而可以参与各种化学反应。载体蛋白体蛋白酶活性被激活活性被激活载体蛋白磷酸化体蛋白磷酸化载体蛋白体蛋白空空间结构改构改变呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)第五章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(27张PPT)、生物发电、生物发电（渗透能）（渗透能）主动运输、胞吞胞吐主

4、动运输、胞吞胞吐（化学能）（化学能）蔗糖、蔗糖、蛋白蛋白质等合成等合成大脑思考大脑思考（电能）（电能）肌肉收缩肌肉收缩（机械能）（机械能）生物发光生物发光物质合成物质合成（光能）（光能）能量通过能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通，在吸能反应和放能反应之间流通，是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“货币货币”ATPATP生命活动（吸能反应），消耗ATP光合、呼吸作用（放能反应），生成ATP1.ATP1.ATP的的结结构。构。(1)(1)写出写出图中中代表的物代表的物质。,_,_,_。ADPATP腺苷腺苷腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 (1)(1)写出写出图中中代表的物代表的物质。,_,_,

5、_。(2)1(2)1分子分子ATPATP完全水解完全水解,可得到哪些成分可得到哪些成分?提示提示:1分子腺嘌呤、分子腺嘌呤、1分子核糖和分子核糖和3分子磷酸。分子磷酸。(3)ATP (3)ATP中的中的“A”“T”“A”“T”与与组组成成DNADNA分子的分子的“A”“T”“A”“T”含含义义是否是否相同相同?提示提示:不相同不相同。ATP中的中的“A”指的是腺苷指的是腺苷,包括腺嘌呤和核糖包括腺嘌呤和核糖,“T”指的是指的是3个个;组成组成DNA分子的分子的“A”指的是腺嘌呤指的是腺嘌呤,“T”指的是胸腺嘧啶。指的是胸腺嘧啶。腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺苷腺苷ADPATP物质结构物质名

6、称A的含义共同点：所有“A”A”都含有RNARNADNADNA核苷酸ATPATP腺苷(腺嘌呤核糖)腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸练习：化合物中练习：化合物中“A”的辨的辨析析金版金版P86方法规律方法规律腺嘌呤5.ATP彻底水解会得到哪些成分？底水解会得到哪些成分？6.ATP中的中的“A”“T”与组成与组成DNA分子中的分子中的“A”“T”含义是否相同？含义是否相同？7.每个每个ATP分子中含有几个磷酸键？都易水解释放能量吗？分子中含有几个磷酸键？都易水解释放能量吗？8.根据根据ATP中腺苷、磷酸基团的数量关系，分析中腺苷、磷酸基团的数量关系，分析30个腺苷和个腺苷和60个个磷酸基

7、团最多能组成多少个磷酸基团最多能组成多少个ATP。探探 究二究二不相同不相同腺苷腺苷腺腺嘌呤呤胸腺胸腺嘧啶3末端磷酸基团易水解释放能量20金金P89 6 P86 例例2 P89 8 5个小分子：1分子核糖、1分子腺嘌呤、3分子磷酸基团结构特点 腺嘌呤核糖PPP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，具有较高的转移势能。ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解能量高达30.54KJ.ATP是高能磷酸化合物ATP能量；ATP是直接能源物质！1、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。在人体安静状态时，肌肉内

8、ATP含量只能供肌肉收缩12s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。每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。资料：通过以上资料，你能得到什么信息？ATP在细胞内的含量是很少的，但在细胞内的转化是十分迅速的且处在动态平衡之中（所以含量保持相对稳定）。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，体现了生物界的统一性。含量少含量少速度快速度快金金P89 5 阅读课本阅读课本P86-87 P86-87，回答问题，回答问题PiPiE1E1C CB BPiPiE2E2

9、A1A1A2A21 1、图中、图中B B、C C各指什么？各指什么？2 2、E1E1、E2E2的来源分别是？用途？的来源分别是？用途？3 3、A1A1、A2A2相同吗？它们的作用分别是？相同吗？它们的作用分别是？4 4、ATPATP的合成场所是？生理过程是？的合成场所是？生理过程是？5 5、人体成熟红细胞产生、人体成熟红细胞产生ATPATP的部位是？以及所需的部位是？以及所需ATPATP来源？来源？细胞质基质细胞质基质利用葡萄糖进行无氧呼吸利用葡萄糖进行无氧呼吸探究三A-PPP(ATP)A-PP(ADP)合合成成酶酶水水解解酶酶ATP合成：合成：ATP水解：水解：ADP+Pi+能量能量 ATP

10、合成酶合成酶ATP ADP+Pi+能量能量水解酶水解酶能量能量能量能量绿色植物的绿色植物的光能植物、动物、人、微生物植物、动物、人、微生物有机物中稳定的中稳定的化学能能量储存在能量储存在ATP中中用于各项生命活动用于各项生命活动（线粒体、细胞质基质）（线粒体、细胞质基质）（叶绿体）（叶绿体）光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用吸能反应吸能反应放能反应放能反应放能反应放能反应(吸能反应吸能反应)ATP与与ADP相互转化过程是可逆反应吗？相互转化过程是可逆反应吗？ATP水解水解ATP合成合成反应过程反应过程ATP ADP+Pi+能量能量ADP+Pi+能量能量 ATP酶的类型酶的类型反应场所反应场所能量

11、来源能量来源能量去向能量去向*注意：不是可逆反应：注意：不是可逆反应：物质可逆，酶不同，能量不可逆物质可逆，酶不同，能量不可逆水解酶水解酶合成酶合成酶细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体、叶绿体ATP中中活跃的活跃的化学能化学能用于各项生命活动用于各项生命活动储存在储存在ATP的高能磷酸键中的高能磷酸键中广泛存在于细胞的各个部位广泛存在于细胞的各个部位有机物有机物中稳定的中稳定的化学能或光能化学能或光能ATP合成酶合成酶水解酶水解酶ADP+Pi+能量能量水解酶水解酶合成酶合成酶典例典例典例典例2 2 2 2：ATPATPATPATP为萤火虫发光提供能量为萤火虫发光提供能量为萤火虫发光提

12、供能量为萤火虫发光提供能量ATP供能供能荧光素荧光素酶酶O2荧光素荧光素激活激活的的荧光素荧光素荧荧光光氧氧化化荧荧光素光素发出发出转基因转基因转化场所转化场所常见的生理过程常见的生理过程细胞膜细胞膜细胞质基质细胞质基质叶绿体叶绿体线粒体线粒体核糖体核糖体细胞核细胞核主动运输、胞吞、胞吐主动运输、胞吞、胞吐细胞呼吸第一阶段细胞呼吸第一阶段一些需能反应一些需能反应产生产生ATPATP：消耗消耗ATPATP：光反应光反应暗反应和自身暗反应和自身DNADNA复制、转录，蛋白质合复制、转录，蛋白质合成等成等产生产生ATPATP：消耗消耗ATPATP：有氧呼吸第二、三阶段有氧呼吸第二、三阶段自身自身DNADNA复制、转录，蛋白质合成等复制、转录，蛋白质合成等产生产生ATPATP：消耗消耗ATPATP：消耗消耗ATPATP：消耗消耗ATPATP：蛋白质的合成蛋白质的合成消耗消耗ATPATP：DNADNA复制、转录等复制、转录等拓展：拓展：能量转变需经哪些能量转变需经哪些生理过程生理过程？光能光能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能（糖类、脂肪、蛋白质）（糖类、脂肪、蛋白质）ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能（储存在高能磷酸键中）（储存在高能磷酸键中）直接用于各种生命活动直接用于各种生命活动光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATP水解水解