細(xì)胞的能量“貨幣”ATP高一生物人教版（2019）必修1

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.說(shuō)出ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)，理解ATP是一種高能磷酸化合物2.掌握ATP與ADP的轉(zhuǎn)化3.理解ATP在細(xì)胞生命活動(dòng)中作用5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP13:48腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。相互傳遞求偶信號(hào)，以便繁衍后代。有。腹部細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽苁蛊浒l(fā)光1、螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、在螢火蟲(chóng)發(fā)光過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？熒光素酶＋O2熒光素+能量激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出問(wèn)題探討“銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽?？椗??！弊屛覀冎販靥拼?shī)人杜牧這情境交融的詩(shī)句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)生物學(xué)問(wèn)題。秋夕——杜牧銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。13:48能量熒光素酶＋氧氣熒光素激活的熒光素?zé)晒庋趸療晒馑匕l(fā)出為螢火蟲(chóng)尾部細(xì)胞的發(fā)光直接提供能量物質(zhì)是什么？直接來(lái)源？糖類(lèi)？脂肪？ATP?葡萄糖——細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì)脂肪—細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)探究提供能量13:48實(shí)驗(yàn)結(jié)論：ATP是直接供能物質(zhì)離體螢火蟲(chóng)發(fā)光器一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)發(fā)光一段時(shí)間后熒光消失研磨液加一定量ATP溶液加等量葡萄糖溶液立即發(fā)出熒光不發(fā)熒光不發(fā)熒光不發(fā)熒光加等量脂肪溶液加等量無(wú)菌水

實(shí)驗(yàn):探究螢火蟲(chóng)發(fā)光的直接供能物質(zhì)13:48任務(wù)一:自主閱讀P86頁(yè)第三自然段并結(jié)合“相關(guān)信息”，完成以下問(wèn)題1、ATP的中文名稱(chēng)？2、ATP由哪些部分組成？2、ATP的組成元素？4、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如何書(shū)寫(xiě)？A、T、P、—、～分別代表什么？5、為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？5、ATP的水解產(chǎn)物，與RNA的基本組成單位有何關(guān)聯(lián)？6、ATP如何釋放能量？一、ATP是一種高能磷酸化合物13:48核糖腺嘌呤磷酸基團(tuán)組成：1分子腺苷，3分子磷酸基團(tuán)1、ATP中文名稱(chēng)：2、ATP結(jié)構(gòu)式：腺苷（A）一、ATP是一種高能磷酸化合物3、ATP元素組成：C、H、O、N、P腺苷三磷酸（新人教版）三磷酸腺苷（人教版）13:484.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A、T、P、—、~

分別代表了什么含義？A-P~P~P腺苷普通化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵磷酸基團(tuán)遠(yuǎn)離A的特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，存在離開(kāi)ATP的趨勢(shì)，即轉(zhuǎn)移勢(shì)能，若水解，則釋放出大量能量.一、ATP是一種高能磷酸化合物13:48AP~P~P核糖腺嘌呤腺苷（A）AMP（腺苷一磷酸）ADP（腺苷二磷酸）ATP（腺苷三磷酸）（RNA的基本組成單位之一）5.ATP的水解產(chǎn)物一、ATP是一種高能磷酸化合物13:486.ATP供能原理：→磷酸基團(tuán)趨向于分開(kāi)相互排斥有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能，儲(chǔ)存在”～”中→遠(yuǎn)離腺苷的磷酸基團(tuán)容易斷開(kāi)+酶兩個(gè)相鄰磷酸基團(tuán)帶負(fù)電荷→磷酸基團(tuán)攜帶著部分轉(zhuǎn)移勢(shì)能與其他分子結(jié)合，使其變得活躍一、ATP是一種高能磷酸化合物13:48APA-P～P～P….ATGC….….TACG….….AUGC….腺嘌呤脫氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸核糖AP~PP~腺嘌呤腺苷腺苷7.ATP、DNA、RNA、核苷酸結(jié)構(gòu)中“A”的含義一、ATP是一種高能磷酸化合物13:48ATP消耗量大【資料3】每個(gè)細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬(wàn)個(gè)ATP且同時(shí)有等量

ATP被水解任務(wù)二:通過(guò)資料分析解釋ATP與ADP的關(guān)系P87一個(gè)人在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。一個(gè)成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP被水解。【資料1】【資料2】成人細(xì)胞內(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。ATP含量很少ATP合成和水解都非常迅速二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的，但在細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的，且處在動(dòng)態(tài)平衡之中。13:48ATPADP能量能量水解合成P87圖5-4ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化示意圖二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化去路各項(xiàng)生命活動(dòng)1.轉(zhuǎn)化過(guò)程：二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化13:48能量從哪里來(lái)呢？ATP中活躍的化學(xué)能光合作用呼吸作用糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光能能量醫(yī)生通常給術(shù)后不能進(jìn)食的病人注射葡萄糖生理鹽水進(jìn)行補(bǔ)充能量；人們的主食米飯，面食的主要成分是淀粉；植物在光照條件下，葉綠體能合成ATP，也能制造糖類(lèi)，植物在無(wú)光情況下，葉綠體不能合成ATP，也不能制造糖類(lèi)?！举Y料4】二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化13:48二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化光合作用呼吸作用呼吸作用綠色植物主要來(lái)源動(dòng)物、人、真菌、多數(shù)細(xì)菌去路各項(xiàng)生命活動(dòng)二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化2.ATP的合成真菌和大多數(shù)細(xì)菌13:48二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化光合作用呼吸作用呼吸作用綠色植物主要來(lái)源動(dòng)物、人、真菌、多數(shù)細(xì)菌去路各項(xiàng)生命活動(dòng)二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化3.ATP的水解ATP

ADP+Pi+能量能量將用于何處？ATP水解酶用于生物大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)13:48二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化光合作用呼吸作用呼吸作用綠色植物主要來(lái)源動(dòng)物、人、真菌、多數(shù)細(xì)菌去路各項(xiàng)生命活動(dòng)二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化思考1：ATP－ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？ATP合成酶ATPATP水解酶ADP+Pi+能量酶（反應(yīng)條件）不同不是可逆反應(yīng)能量來(lái)源不同13:48反應(yīng)ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反應(yīng)類(lèi)型酶的類(lèi)型場(chǎng)所能量來(lái)源能量去向酶1酶2二、ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化水解反應(yīng)合成反應(yīng)水解酶合成酶活細(xì)胞多種場(chǎng)所線(xiàn)粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等特殊化學(xué)鍵有機(jī)物中的化學(xué)能、光能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊化學(xué)鍵中結(jié)論：不屬于可逆反應(yīng)，物質(zhì)可逆，能量不可逆，場(chǎng)所、酶也不同二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化4.ATP合成與ATP水解的比較：13:481.ATP的利用實(shí)例滲透能大腦思考電鰻發(fā)電Ca2+ATP主動(dòng)運(yùn)輸生物發(fā)光肌肉收縮物質(zhì)合成光能電能電能機(jī)械能化學(xué)能滲透能三、ATP的利用P8813:482.ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能原理(1)Ca2+載體蛋白(ATP水解酶)被激活。(2)載體蛋白磷酸化。(3)載體蛋白空間結(jié)構(gòu)變化，Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)。(4)載體蛋白去磷酸化—構(gòu)型恢復(fù)。三、ATP的利用13:48下列生理過(guò)程中，不消耗ATP的一組是（）A.蛋白質(zhì)的合成和加工B.染色體的復(fù)制和運(yùn)動(dòng)C.CO2還原和胰島素分泌D.質(zhì)壁分離和復(fù)原【解析】蛋白質(zhì)的合成和加工、染色體的復(fù)制和運(yùn)動(dòng)、胰島素的分泌都需要消耗能量。CO2的還原需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP。質(zhì)壁分離與復(fù)原是由水分子通過(guò)滲透作用進(jìn)出液泡而導(dǎo)致的，該過(guò)程不消耗ATP。D三、ATP的利用13:48吸能反應(yīng)放能反應(yīng)蛋白質(zhì)的合成等葡萄糖等有機(jī)物的氧化分解ATP儲(chǔ)存水解放能

吸能反應(yīng)(伴隨ATP水解)

由ATP水解提供能量。如:蛋白質(zhì)的合成。

放能反應(yīng)(伴隨ATP合成)

釋放的能量貯存在ATP中。如:葡萄糖氧化分解細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)四、ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”1.

ATP合成、水解與吸能、放能反應(yīng)關(guān)系放能反應(yīng)吸能反應(yīng)葡萄糖等氧化分解釋放能量蛋白質(zhì)合成等吸收能量ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化示意圖13:48問(wèn)題：細(xì)胞為什么不直接利用葡萄糖、脂肪等有機(jī)物的能量，而是要將能量轉(zhuǎn)移到ATP中再利用呢？三、ATP的利用糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，相當(dāng)于存折和支票中大額度的錢(qián)，但不方便直接利用。ATP儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，且容易合成和水解，因此方便直接利用?！帧諥TP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)四、ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”2.為什么ATP稱(chēng)為能量“貨幣”在植物、動(dòng)物、真菌和細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量的“貨幣”的，這說(shuō)明了生物界的統(tǒng)一性。13:48能源來(lái)源直接能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)最終能源來(lái)源ATP糖類(lèi)（葡萄糖）脂肪糖原淀粉太陽(yáng)能ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)ATP≠能量；ATP是直接能源物質(zhì)！四、ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”3.能量相關(guān)概念辨析13:48課堂小結(jié)13:48課后作業(yè)1.完成5.2《ATP是細(xì)胞內(nèi)流通能量的“貨幣”》“練習(xí)與應(yīng)用”（P89）2.預(yù)習(xí)

5.3《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》預(yù)習(xí)要求:①教材有圈點(diǎn)；②完成“同步作業(yè)”

③準(zhǔn)備好橡皮泥等實(shí)驗(yàn)材料13:48自我評(píng)價(jià)1．熒火蟲(chóng)發(fā)光所用的能量直接來(lái)自()A．葡萄糖B.磷酸肌酸C.脂肪D.ATP2.一分子ATP中，含有的特殊化學(xué)鍵和磷酸基團(tuán)的數(shù)目分別為（）A．3和3B．3和2C．2和3D．2和23.下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()A．它的分子簡(jiǎn)式是A～P—P—PB．含有三個(gè)特殊化學(xué)鍵

C．ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)是可逆的

D．ATP在動(dòng)物體細(xì)胞中普遍存在，但含量不多DCD四、細(xì)胞的能量“貨幣”ATP13:48自我評(píng)價(jià)4.關(guān)于ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的敘述，正確的是()A．物質(zhì)和能量的變化是可逆的

B．物質(zhì)和能量的變化均不可逆

C．物質(zhì)變化可逆，能量變化不可逆

D．物質(zhì)變化不可逆，能量變化可逆5.細(xì)胞內(nèi)消耗ATP的過(guò)程是()A．根毛細(xì)胞滲透吸水

B．蛋白質(zhì)的合成

C．質(zhì)壁分離及其復(fù)原

D．甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞CB四、細(xì)胞的能量“貨幣”ATP13:48一、概念檢測(cè)1.能準(zhǔn)確表示ATP中三個(gè)磷酸基團(tuán)之間以及磷酸基團(tuán)和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是()

A.A—P—P~PB.A—P~P~PC.A~P~P—PD.A~P~P~P2.下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的是（）A.脂肪酸B.氨基酸C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸3.下面關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)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可以水解為ADP和磷酸D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值相對(duì)穩(wěn)定4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)離不開(kāi)ATP的水解。下列敘述正確的是（）A.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的C.動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高