高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.2 细胞的能量“通货”——ATP课件 新人教版必修1.ppt

第2节细胞的能量 通货 atp 1 说出atp的化学组成和特点 2 写出atp分子的结构简式 3 解释atp和adp的转化机制 4 说出atp在能量代谢中的来源和利用 一 二 三 一 atp分子中具有高能磷酸键1 atp分子的结构简式atp是三磷酸腺苷的英文名称缩写 atp分子的结构式可以简写成a p p p 其中 a代表腺苷 p代表磷酸基团 代表高能磷酸键 atp是细胞内的一种高能磷酸化合物 2 atp的特点atp有2个高能磷酸键 高能磷酸键水解时释放的能量多达30 54kj mol 细胞内atp的含量少 化学性质不稳定 远离腺苷 a 的高能磷酸键在有关酶的催化作用下易断裂也易合成 运动员参加比赛时所需的直接能源物质是什么 提示 atp 一 二 三 二 atp和adp可以相互转化1 atp和adp相互转化示意图2 atp的形成途径对于绿色植物来说 在adp转化成atp的过程中 所需要的能量来自呼吸作用和光合作用 对于动物 人 真菌和大多数细菌来说 在adp转化成atp的过程中 所需要的能量来自呼吸作用 一 二 三 三 atp的利用吸能反应一般与atp水解的反应相联系 由atp水解提供能量 放能反应一般与atp的合成相联系 释放的能量储存在atp中 能量通过atp分子在吸能反应和放能反应之间流通 因此 可以形象地把atp比喻成细胞内流通的能量 通货 一 二 三 一 atp与adp之间的相互转化是不可逆反应生物体内adp与atp可以相互转化 但是反应是不可逆的 1 atp的形成需满足的条件 2种原料 adp和pi 能量 酶 2 酶1是合成酶 酶2是水解酶 不是同一种酶 3 能量1指光能或有机物分解释放的化学能 能量2是atp中远离腺苷的那个高能磷酸键水解释放的化学能 4 adp pi atp三种物质可反复循环利用 故上述转化过程中物质是可逆的 能量是不可逆的 整个反应是不可逆的 合成atp的过程中有水生成 一 二 三 二 atp在细胞内存在的特点1 量少 2 普遍存在 3 易再生 转化迅速 一 二 三 三 atp中能量的应用atp中的能量可以直接转换为其他各种形式的能量 用于各项生命活动 这些能量形式主要有化学能 机械能 电能 光能 热能 渗透能等 1 化学能 物质合成 如蛋白质和dna的合成 2 机械能 肌肉收缩 染色体运动 3 电能 神经传导 生物电 4 光能 萤火虫发光等 5 渗透能 主动运输 题型一 题型二 题型一atp的结构 例1 atp在细胞中能够释放能量和储存能量 从其化学结构看 原因是 腺苷很容易吸收能量和释放能量 第三个高能磷酸键很容易断裂和再形成 第三个磷酸基团很容易从atp上脱离 即第二个高能磷酸键断裂 使atp转化为adp 同时释放能量 adp可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合 吸收能量形成第二个高能磷酸键 使adp转变成atpa b c d 题型一 题型二 解析 atp含有三个磷酸基团 一个普通化学键 两个高能磷酸键 atp水解时第二个高能磷酸键断裂 储存在高能磷酸键中的能量释放出来 atp转化为adp 在有关酶的催化下 adp与pi结合 吸收能量 又可形成第二个高能磷酸键 adp又转化为atp 答案 c反思领悟atp也叫做三磷酸腺苷 是高能磷酸化合物的典型代表 其中的高能磷酸键 用 表示 水解时释放出的化学能是普通化学键释放化学能的2倍以上 题型一 题型二 题型二adp与atp之间的转化 例2 下列有关生物体atp的叙述 正确的是 a atp与adp的相互转化 在活细胞中其循环是永无休止的b atp与adp是同一种物质的两种形态c 生物体内的atp含量很多 从而保证了生命活动所需能量的持续供应d atp与adp的相互转化 使生物体内各项化学反应能在常温 常压下快速又顺利地进行 题型一 题型二 解析 生命活动要消耗atp 细胞不断合成atp 在活细胞中atp与adp的相互转化是永无休止的 atp和adp是两种不同的物质 细胞内的atp含量很少 但合成很快 以适应生命活动对能量的需求 atp与adp的相互转化为生物体内的化学反应提供能量 酶具有催化作用 能降低反应的活化能 从而保证生物体内各项化学反应能在常温 常压下快速又顺利地进行 答案 a反思领悟atp与adp的相互转化 在活细胞中是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的 从而保证细胞生命活动正常进行 探究方法 能力展示 解答实验设计题的方法 1 注意实验设计的科学性 确定实验采用的方法及必需 最佳 的操作程序 每一个步骤都必须是科学的 根据实验目的 原理和思路 设计出合理的实验装置和实验操作步骤 2 实验题中所给出的实验材料和试剂的作用及运用方法 要注意以下三点 题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用 除非题目条件允许 否则不能自己随意添加实验材料和试剂 按照 科学合理 设计简捷 装置简单 效果明显 的标准设计实验 探究方法 能力展示 3 注意书写的规范性 实验步骤设计一般不宜连续描述 往往需要分段叙述 并加以编号 试管 或烧杯 水槽等 要加以编号 以便使叙述简洁 尽量使用规范的实验术语 如 载玻片 盖玻片 临时装片 等量的 其他条件相同且适宜 振荡 充分研磨等 不能用含糊的口语 如 盖玻片 不能说是 薄的玻璃片 等量的 不宜说成 一样多的 振荡 不宜说成 晃动 摇动 等 探究方法 能力展示 为了探究肌肉收缩的直接能源物质是atp还是葡萄糖 某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动 假如你是该研究小组的成员 请你作出假设 完善实验方案并回答问题 1 你的假设是 2 实验方案 实验材料及用具 新鲜的骨骼肌标本 atp溶液 葡萄糖溶液 电极 滴管 实验步骤 取 分别标记为a b 给a b骨骼肌分别施加 直至骨骼肌不再收缩 探究方法 能力展示 给a标本滴加 b标本滴加葡萄糖溶液 给a b标本同时施加 观察 在b标本上再滴加 然后 观察 3 根据你的假设和设计的实验方案 预期的实验现象是 4 请根据实验过程中可能得到的实验现象 对自己的假设作出评价 探究方法 能力展示 解析 在探究肌肉收缩的直接能源物质是atp还是葡萄糖的实验中 我们所作出的假设最好是符合正确的生物学理论 因此本题的假设是atp是肌肉收缩的直接能源物质 在选用新鲜的骨骼肌标本设计实验证明肌肉收缩的直接能源物质是atp时 首先要确保肌肉标本内没有直接能源物质atp 因此要施加适宜的电刺激 直至骨骼肌不再收缩 以消耗尽肌肉标本内的atp 根据这个思路 我们就可以根据对照原则来设计实验 取两个新鲜的骨骼肌标本 施加适宜电刺激消耗atp后 分成两组 一组滴加atp溶液 另一组滴加葡萄糖溶液 然后再给以适宜电刺激 观察肌肉是否收缩 正常情况下 滴加atp溶液的标本收缩 探究方法