5.3細(xì)胞的能量貨幣ATP課件【知識精研+拓展延伸】高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP《秋夕》——杜牧銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽?？椗恰?、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲的發(fā)光原理是什么？相互傳遞求偶信號，以便交尾繁衍后代。問題探討熒光素能量激活的熒光素?zé)晒馑孛秆鯕庋趸療晒馑匕l(fā)出熒光葡萄糖是細(xì)胞中主要的能源物質(zhì)脂肪是細(xì)胞中良好的儲能物質(zhì)【思考】細(xì)胞內(nèi)哪些物質(zhì)有可能為螢火蟲發(fā)光提供能量呢？？其他某物質(zhì)A螢火蟲發(fā)光器實驗加入2mL物質(zhì)A溶液物質(zhì)A是能源物質(zhì)物質(zhì)A是直接能源物質(zhì)一、ATP的功能ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。糖、脂肪生命活動直接利用ATP細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲存著化學(xué)能，但是直接給細(xì)胞的生命活動提供能量的卻是另一種有機(jī)物——ATP。蛋白質(zhì)——脂肪——糖類——ATP——細(xì)胞能源物質(zhì)的比喻“不動產(chǎn)”“定期存款”“活期存款”“現(xiàn)金”功能：ATP是生物體生命活動的直接能源物質(zhì)一、ATP的功能腺苷（A）二、ATP的結(jié)構(gòu)1、中文名稱2、元素組成腺苷三磷酸C、H、O、N、P3、結(jié)構(gòu)組成1分子腺嘌呤1分子核糖3分子磷酸基團(tuán)4、結(jié)構(gòu)簡式A－P～P～PA:腺苷P:磷酸基團(tuán)－:普通的化學(xué)鍵～:特殊化學(xué)鍵2個A（腺苷）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸/腺嘌呤核糖核苷酸）RNA的基本單位之一T：三二、ATP的結(jié)構(gòu)APPP思考：ATP中的能量儲存在哪兒？儲存在特殊化學(xué)鍵中。ATP不穩(wěn)定，兩個相鄰的磷酸帶有負(fù)電荷而相互排斥，使這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團(tuán)有較高轉(zhuǎn)移勢能。ATP水解的過程就是

的過程，1molATP水解時釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說ATP是一種

。釋放能量高能磷酸化合物注意：ATP是一種物質(zhì)，不是能量ATP供能原理A—P～P～P

A—P～P～P

A—P～PPi

由于兩個相鄰的磷酸基團(tuán)都帶有負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。當(dāng)ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生改變

ATP水解酶1、ATP水解釋放能量轉(zhuǎn)化成ADPA–P～P～PA–P～P+Pi+能量ADP:腺苷二磷酸反應(yīng)式：ATP

ATP水解酶ADP+

Pi+能量三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化

ATP合成酶2、由ADP合成ATP儲存能量ATPADP+Pi+能量三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化資料分析ATP消耗量大ATP含量很少矛盾研究顯示，一個成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。1成人體內(nèi)ATP總量約2~10mg，人體安靜狀態(tài)下，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。2每個細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP,且同時有等量ATP被水解3ATP合成和水解都非常迅速圖5-4ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖特點對細(xì)胞的正常生活來說，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停發(fā)生并處于動態(tài)平衡之中。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的

。三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化統(tǒng)一性動物、人、真菌和大多數(shù)的細(xì)菌等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用ADP+Pi+ATP

ATP合成酶有機(jī)物分解所釋放的化學(xué)能合成ATP的能量來源產(chǎn)生ATP的場所：光合作用光能①有機(jī)物分解所釋放的化學(xué)能

②光能①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、②線粒體、③葉綠體①②三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化四、ATP的利用大腦思考（電能）用于主動運輸（滲透能）用于生物發(fā)光(光能)用于生物發(fā)電（電能）用于物質(zhì)合成（化學(xué)能）用于肌肉收縮（機(jī)械能）思考：ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢？①參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點結(jié)合時，其酶活性就被激活了。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白磷酸化。③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外側(cè)。①運輸物質(zhì)②ATP水解酶活性載體蛋白作用四、ATP的利用以主動運輸為例分析ATP供能過程①ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化②這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，活性也發(fā)生改變。四、ATP的利用ATPATP合成酶ATP水解酶ADP+Pi+能量ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？ATP合成與水解的場所、酶與能量的來源和去向不同不是可逆反應(yīng)物質(zhì)可逆，能量不可逆ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式所需酶能量來源能量去路反應(yīng)場所ATP合成酶ATP水解酶光能（光合作用）、化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）特殊化學(xué)鍵中的能量形成特殊化學(xué)鍵用于各項需能的生命活動細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位ADP＋Pi＋能量

ATP酶ATPADP＋Pi＋能量酶ATP合成與ATP水解的比較五、ATP的利用吸能反應(yīng)總是與____________相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)總是與____________相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。ATP的水解ATP的合成ATP儲存的能量相對較少，但能被直接利用。釋放儲存ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”糖類、脂肪等有機(jī)物儲存有