高二生物ATP课件

1、5.2 5.2 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP 相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢! !他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。为一位有大学问的人。 1 1、萤火虫发光的生物学意义是什么？、萤火虫发光的生物学意义是什么？2 2、萤火虫体内有

2、特殊的发光物质吗？、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？讨论讨论它们在为生存而获取能量！它们在为生存而获取能量！能量在我们每一个细胞中流转激荡！能量在我们每一个细胞中流转激荡！生物的生命活动需要生物的生命活动需要 能量！能量！主要能源主要能源物质？物质？主要储能主要储能物质？物质？糖糖类类脂脂肪肪这些物质能为生命活动直接供能吗这些物质能为生命活动直接供能吗?讨论讨论用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下, ,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末, ,取两等份分别装入取两等份分别装入两支试管两支试管, ,各

3、加入少量水使之混合各加入少量水使之混合, ,置于置于暗处暗处, ,可见试管内有淡黄色荧光出现可见试管内有淡黄色荧光出现, ,约约过过1515分钟荧光消失，然后分钟荧光消失，然后AB医用葡萄医用葡萄糖溶液糖溶液2ml2mlATP注射注射液液2ml2mlAB探究活动探究活动1 1无荧光无荧光出现出现有荧光有荧光出现出现AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2mlATP注射注射液液2ml从从A、B试管的实验现象中你得出的结论是试管的实验现象中你得出的结论是?AB葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。能。探究活动探究活动1糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物储存有大量的能

4、量，但储存有大量的能量，但不能被直接利用不能被直接利用储存的能量相对储存的能量相对来说少，但能被来说少，但能被直接利用直接利用 据计算，一分子葡萄糖彻底氧化分解释放的据计算，一分子葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是一分子水解释放能量的倍。能量是一分子水解释放能量的倍。能量能量ATP细胞的能量细胞的能量“通货通货” “ATP究竟有何结构特点使其能充当究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色？能量通货的角色？” （直接能源（直接能源） 适用症： 用于进行性肌肉萎缩、脑出用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。血后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。 ATPATP ADPADP全称全

5、称结构简式结构简式符号含义符号含义A A代表代表 ；P P代表代表 ； 代表代表 。T T代表代表 ； D D代表代表 ；高能磷酸键数高能磷酸键数 个个 个个三磷酸腺苷三磷酸腺苷A-PPP腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键三三二磷酸腺苷二磷酸腺苷A-PP二二两两一一一、一、ATP分子中具有高能磷酸键分子中具有高能磷酸键 阅读相关教材填写学案阅读相关教材填写学案PPP 1、化学组成：、化学组成：元素组成：元素组成： ATP腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸磷酸基团基团磷酸磷酸基团基团磷酸磷酸基团基团三个磷酸基团三个磷酸基团2、结构简式：、结构简式：A-PPP( 三磷酸腺苷三磷酸腺苷)腺嘌呤、核糖

6、、磷酸腺嘌呤、核糖、磷酸腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷腺苷(A)磷酸基团磷酸基团 （P）高能磷酸键高能磷酸键APPPATP：PPP高能磷酸键高能磷酸键, 水解时释放水解时释放30.5kj/mol的能量的能量普通化学键普通化学键,水解时释放水解时释放13.8kj/mol的能量的能量普通化学键普通化学键1.ATP1.ATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（ ）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APPP练一练练一练2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（数目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1

7、 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C C3.3.（多选题）以下哪个化合物中含有（多选题）以下哪个化合物中含有P P元素（元素（ ）A A、核苷酸、核苷酸 B B、磷脂、磷脂 C C、脂肪、脂肪 D D、ATPATPB DB D练一练练一练4. ATP4. ATP中大量化学能储存在中大量化学能储存在( )( )A A、腺苷内、腺苷内 B B磷酸基团内磷酸基团内 C C腺苷与磷酸基团连接键内腺苷与磷酸基团连接键内 D D高能磷酸键内高能磷酸键内 DATP的的水解水解过程过程APPPPi能量能量ATP ADP+ Pi+能量能量ATP（水解）酶（水解）

8、酶为生命活动提供能量为生命活动提供能量 为各项为各项生命活动提供生命活动提供能量能量1 1、ATPATP供能时，释放哪个化学键中的能量？供能时，释放哪个化学键中的能量？2 2、ATPATP供能过程中，可形成哪些产物？供能过程中，可形成哪些产物？讨论讨论ADPAMPATP:（构成（构成RNA的成分之一）的成分之一）资料资料1 1： 氰化钾它就是阻止人体内新的氰化钾它就是阻止人体内新的ATPATP合成的毒药，人中合成的毒药，人中毒后在毒后在3 36 6分钟内就会死亡。科学家在研究细胞分钟内就会死亡。科学家在研究细胞ATPATP的含的含量与氧含量关系时得到如下图的实验结果，此图说明了量与氧含量关系时

9、得到如下图的实验结果，此图说明了什么？什么？ATP含量含量 O2含量含量 结论：结论：据资料据资料2 2得知得知ATPATP在细胞内的含量是在细胞内的含量是稳定的，从而使生物内部保持稳定的供能环稳定的，从而使生物内部保持稳定的供能环境。境。 肌肉收缩的直接能源物质是肌肉收缩的直接能源物质是ATPATP。在人体安静状。在人体安静状态时，肌肉内态时，肌肉内ATPATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩1 12s2s所需的所需的能量。能量。 一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供运动所需。一个成年分解释放能量，供运动

10、所需。一个成年人在安静的状态下，人在安静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP被水解。被水解。 资料资料2： 结论：结论：据资料据资料2可知生物体内的可知生物体内的ATP含量含量很很 ，但生物体对，但生物体对ATP的需求量很的需求量很 。 少少大大探究活动2生物体内生物体内ATP的含量很少需要却很多，的含量很少需要却很多，生物体是如何解决这一矛盾的呢？生物体是如何解决这一矛盾的呢？A-PP P(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量PiPi酶酶酶酶图中的两种酶图中的两种酶是否相同是否相同 ？能量能量PiPi阅读教材阅读教材 P88P888989第二段

11、第二段, ,尝试解释以下图解：尝试解释以下图解：二、二、ATP和和ADP相互转化相互转化断键断键合成酶合成酶水解酶水解酶ATP合成酶合成酶能量能量 + ADP ATP +PiATP ADP+ P i+能量能量ATP（水解）酶（水解）酶 ATP酶酶 酶酶ADP +Pi +能量能量 ATP和和ADP的相互的相互转化是否是可逆反应？转化是否是可逆反应？探究活动探究活动3动力工厂动力工厂-线粒体线粒体在在线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质等场所通过等场所通过呼吸作用分解糖类等有机物，释放呼吸作用分解糖类等有机物，释放其中的能量，用于生成其中的能量，用于生成ATP。ADP 转化成转化成ATP所需的能量

12、从哪里来？所需的能量从哪里来？三、三、ATP的形成途径的形成途径能量转换站能量转换站-叶绿体叶绿体绿色植物绿色植物还还通过通过叶绿体叶绿体进行进行光合作用，吸收光能用于合光合作用，吸收光能用于合成成ATP 。人、动物、真菌等人、动物、真菌等绿色植物能量能量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP +PiATP 酶酶 人、动物、真菌等人、动物、真菌等:通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机物释放能量分解有机物释放能量绿色植物绿色植物:呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用ATPATP合成合成ATPATP分解分解场所场所细胞内所有需要细胞内所有需要的进行生命活动的进行生命活动的结构的结构酶酶

13、“能量能量”呼吸作用分解有机物呼吸作用分解有机物释放的和释放的和光合作用中吸收的光合作用中吸收的储存在储存在ATPATP 中的化学能中的化学能ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？线粒体、叶绿体、细胞质基质线粒体、叶绿体、细胞质基质ATPATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶化学能化学能光能光能远离远离A的的 能量能量填写学案填写学案探究探究3结论：物质可逆，能量不可逆结论：物质可逆，能量不可逆5. ATP转化为转化为 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（ ）6. 关于动物细胞中关于动物细胞中ATP的正确叙述（的正确叙述（ ）A、ATP在动物

14、体细胞中普遍存在，但含量不多在动物体细胞中普遍存在，但含量不多B、当它过分减少时，可由、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质在不依赖其他物质 条件下直接形成条件下直接形成C、它含有三个高能磷酸键、它含有三个高能磷酸键D、ATP转变为转变为ADP的反应是可逆的的反应是可逆的A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPi练一练练一练DA7. 对于反应式：对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（能量，以下提法正确的是（ ）A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的C、物质和能量都是不

15、可逆的、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶A A8. ATP在细胞内的含量及其生成是（在细胞内的含量及其生成是（ ） A.很多，很快很多，很快 B.很少，很慢很少，很慢 C.很多，很慢很多，很慢 D.很少，很快很少，很快D D练一练练一练ATP哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能? ATPATPADP + PiADP + Pi膜外膜内用于主动运输用于主动运输 （渗透能渗透能）四、四、 ATP的利用的利用阅读教材阅读教材P89第三段第三段P90后填写学案）后填写学案）用于主动运输用于主动运输 （渗透能渗透能）ATP用于各种运动

16、，如肌细用于各种运动，如肌细胞收缩（胞收缩（机械能机械能）用于生物放电用于生物放电（电能电能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应（化学能化学能）用于生物发光用于生物发光（光能光能） 用于大脑思考用于大脑思考（电能电能）探究活动探究活动41 1、细胞中各种化学反应有些是吸能反应，有些是、细胞中各种化学反应有些是吸能反应，有些是放能反应。吸能反应总是和放能反应。吸能反应总是和 相联系；相联系；放能反应总是和放能反应总是和 相联系，不管是吸能相联系，不管是吸能反应还是放能反应都离不开反应还是放能反应都离不开ATPATP。2 2、假如你家有头没有用处的牛，而

17、你想买台电脑；、假如你家有头没有用处的牛，而你想买台电脑；你应该卖了牛，然后用买牛的钱买电脑，不管是卖你应该卖了牛，然后用买牛的钱买电脑，不管是卖牛还是买电脑都离不开钱这个环节。牛还是买电脑都离不开钱这个环节。探究探究4 4结论：能量通过结论：能量通过ATPATP分子在吸能反应和放分子在吸能反应和放能反应之间循环流通（类似人民币），因此我能反应之间循环流通（类似人民币），因此我们可以形象的比喻为们可以形象的比喻为 。 ATP的水解的水解 ATP的合成的合成细胞的能量细胞的能量“通货通货” 分组建模活动步骤和要求：分组建模活动步骤和要求： 1、四人小组为单位，每人各拿一个卡片。、四人小组为单位，

18、每人各拿一个卡片。 2、拿能量卡的先出示卡片，其余各人根据已学知识出示、拿能量卡的先出示卡片，其余各人根据已学知识出示卡片正确的一面。（卡片正确的一面。（每张卡片正反两面至少要使用一次每张卡片正反两面至少要使用一次） 3、每完成一轮，每人均要向大家说明出示该面卡的原因，、每完成一轮，每人均要向大家说明出示该面卡的原因，大家一起分析有否出错卡。大家一起分析有否出错卡。 4、四人轮流交换卡片后，再次重复建模、四人轮流交换卡片后，再次重复建模 （分别模拟合成（分别模拟合成和分解各一次）和分解各一次） ，促进知识内化。，促进知识内化。【模型建构【模型建构】 能量卡能量卡（正（正/反面）反面） 能量能量

19、光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用能量能量利用利用主动运输主动运输生物发电生物发电ATP/ADP卡卡 （正（正/反面）反面）ADP(A-PP)ATP(A-PPP) ADP/Pi卡卡（正（正/反面）反面）ADP+PiPi 酶卡酶卡（正（正/反面）反面） 水解酶水解酶合成酶合成酶小结小结 酶酶1一一. ATP具有高能磷酸键具有高能磷酸键1. ATP的分子结构简式是：的分子结构简式是：AP P P2. ATP的中文名称是：三磷酸腺苷的中文名称是：三磷酸腺苷二二. ATP与与ADP的相互转化的相互转化ATP酶酶2ADP +Pi +能量能量三三.ATP的来源的来源光合作用、呼吸作用等光合作用、呼吸作用等四四.ATP的利用的利用直接用于各项生命活动直接用于各项生命活动过关检测过关检测 1997 1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和英国的约翰沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用英国的约翰沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷三磷酸腺苷”简称简称“腺三磷腺三磷”，又叫，又叫ATPATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化