高中生物《第2节 细胞的能量“货币”ATP》课件三套

第2节细胞的能量“货币”—ATP第5章细胞的能量供应和利用为细胞的生命活动直接提供能量的物质是？？【资料卡】1934年,罗曼在研究肌肉细胞的收缩机理时，发现了一种化合物。在肌肉细胞耗能的生理过程中总伴随该物质的分解放能。1935年,罗曼确定了这种化合物的分子式为腺苷三磷酸（英文缩写为ATP）。【温故】组成细胞的分子脂肪氨基酸K+葡萄糖蛋白质H2O糖原……氧化放能；“生命的燃料”【探究】直接供能的物质是：葡萄糖？ATP？【资料卡】萤火虫尾部的发光细胞内有相关的发光物质，在满足能量供应与酶催化的条件下，该物质发生转化进而发出荧光。请小组讨论，设计实验（简述实验思路/操作）小课题：探究为萤火虫发光直接提供能量的物质是葡萄糖还是ATP？

B２ｍｌ葡萄糖溶液A２ｍｌ生理盐水C２ｍｌATP溶液荧光消失适当时长暗处暗处观察无荧光出现无荧光出现有荧光出现切取萤火虫的发光细胞捣碎加入适量生理盐水，分装入3支试管中结论：ATP为萤火虫发光直接提供能量。一、ATP的生理功能ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

尝试构建ATP的结构模型。

合作构建P86‘相关信息’核糖脱氧核糖磷酸基团腺嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶鸟嘌呤1234551234化学键腺嘌呤核糖腺苷磷酸基团二、ATP的分子结构腺苷三磷酸（一）ATP的中文名称：腺嘌呤核糖腺苷磷酸基团特殊的化学键普通化学键A－P～P～P（二）结构简式：腺嘌呤核糖腺苷磷酸基团特殊的化学键普通化学键·不稳定因相邻的磷酸基团都带负电荷相互排斥等具更高的转移势能A－P～P～P释放能量：（三）ATP是一种

化合物。高能磷酸30.54KJ/mol1.ATP的水解

（用英文简称表示物质）

ATPADP+Pi+能量

ATP水解酶【资料卡】

细胞时刻进行各种生命活动过程，时刻需要ATP水解供能。

一个人在静止状态下,一天内也有40kg的ATP发生水解；在剧烈运动的状态下，每分钟需要消耗0.5kgATP。正常人体中ATP的总量很少，大约为2～10mg，基本保持不变。如何解决量少和消耗量大的矛盾？如何在持续消耗ATP的情况下，仍能保证ATP含量的相对稳定？请观察图5-4，尝试写出合成ATP的化学反应式。

ADP+Pi+能量

ATP三、ATP与ADP的相互转化1.ATP的水解

ATPADP+Pi+能量

ATP水解酶ATP合成酶2.ATP的合成

？ATP合成时所需能量的主要来源动物、人、真菌、细菌

绿色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

ATP合成酶能量

葡萄糖等有机物氧化分解，释放的能量光合作用时，光合色素吸收的光能、少数细菌呼吸作用光合作用？四、ATP的利用细胞内绝大部分需要能量的生命活动（渗透能）主动运输（化学能）蔗糖、蛋白质等合成大脑思考（电能）肌肉收缩（机械能）、生物发电生物发光（光能）物质合成典例1：ATP为主动运输供能__

结合；__激活.

ATP末端磷酸基团脱离，携能量转移；

.

载体蛋白的

改变；物质实现逆浓度跨膜运输

物质与载体蛋白相应位点载体蛋白的酶活性载体蛋白磷酸化

空间结构典例2：ATP为萤火虫发光提供能量ATP供能荧光素酶＋O2荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出转基因葡萄糖氧化分解等释放能量放能反应蛋白质合成等吸收能量吸能反应能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。葡萄糖等能源物质ATP含有能量多含有能量相对少【资料卡】据研究，1mol葡萄糖彻底氧化分解释放2870kJ。1molATP水解所释放能量的能量30.54kJ。不能被直接利用能被直接利用氧化分解释放能量【思考】【P89】ATP和ADP相互转化的供能机制，在所有生物细胞中普遍存在。这是否也说明了生物界的统一性？这对你理解生物的进化有什么启示？说明了生物界的统一性。各种生物有着共同的起源。【随堂练习】１、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列关于ATP的叙述，错误的是（）Ａ、ATP的元素组成与磷脂、核苷酸一样Ｂ、ATP可以水解为ADP和磷酸，这个过程消耗水Ｃ、正常细胞中ATP和ADP的比值相对稳定Ｄ、ATP合成是放能反应Ｄ【随堂练习】２、离子泵是一种具有ATP水解活性的载体蛋白。下列相关描述错误的是（）Ａ、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输Ｂ、加入蛋白质变性剂会降低离子泵的转运速率Ｃ、ATP是唯一的直接能源物质Ｄ、动物一氧化碳中毒，会降低离子泵的转运速率Ｃ【课后探究·联系化学】

ATP的水解与合成是可逆反应吗?提示：尝试从反应类型、反应条件、能量来源与去向，反应场所等方面比较分析。【课后探究·联系实际】

搜索医药上的ATP制剂，关注其疗效。反应ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP反应类型酶的类型能量来源能量去向场所酶酶水解反应合成反应ATP水解酶ATP合成酶ATP中活跃的化学能有机物中的化学能以及光能用于各项生命活动储存于ATP分子中活细胞所有部位细胞质基质、线粒体、叶绿体等物质是可逆的，能量是不可逆的，酶、场所也不相同

ATP的水解和合成不属于可逆反应第2节细胞的能量“货币”ATP

第2节细胞的能量“货币”—ATP第5章细胞的能量供应和利用本节聚焦：1、为什么说ATP是细胞的能量“通货”2、ATP和ADP是怎样相互转化的？3、细胞中哪些生命活动需要ATP提供能量？萤火虫能量为什么会发光？活动一：【实验设计】一、ATP功能？根据提供的实验材料完成实验设计，探究ATP是不是萤火虫发光的直接能源物质？实验材料：经暗处理过的萤火虫发光器粉末、葡萄糖溶液、蒸馏水、脂肪溶液、ATP溶液。１.说出简要思路。

２.预期结果和结论？活动一：【实验设计】暗处ABCD２ｍｌ葡萄糖溶液２ｍｌATP溶液２ｍｌ脂肪溶液２ｍｌ蒸馏水观察有荧光出现无荧光出现无荧光出现无荧光出现直接能源物质结论：ATP是细胞的直接能源物质。就是ＡＴＰ3.ATP的结构简式为？4.ATP简式中A、T、P、~分别代表什么？2.ATP的中文名称？三磷酸腺苷A–P～P～PA代表腺苷、T代表三个、P代表磷酸、~代表高能磷酸键二、ATP结构活动二：【自主学习】阅读课本Ｐ88第三段，完成下列问题。1.ATP的组成元素?

ＣＨＯＮＰ活动三：【构建模型】小组合作，共同完成。代表腺嘌呤代表核糖代表磷酸基团参考P88旁栏相关信息，尝试构建ATP模型ATP的结构思考：为什么ATP能直接供能？练习1：两分子ATP中，含有的高能磷酸键数和磷酸基团数分别是（）

A．6和6

B．4和6

C．6和4

D．4和4B（1）ATP分子有2个高能磷酸键。（2）ATP化学性质不稳定，远离A的高能磷酸键极易水解断裂，释放能量。三、ATP与ADP相互转化活动四：【资料分析，构建模型】资料１：经测定，一个成年人静止状态下一天将有40Kg的ATP发生水解转化，而人体内ATP的总量仅有2mg。为满足能量的需要，生物体内如何解决这一矛盾？ATP能量能量ADPPi酶１Pi酶２动态平衡ATP的特点：含量少且相对稳定，转换迅速！处于动态平衡中，保证了稳定供能。ATPADP+Pi+能量合成酶

水解酶三、ATP与ADP相互转化活动四：【资料分析，构建模型】资料２：ATP化学性质不稳定，在水解酶的作用下，分解为ADP和Pi，释放能量。而ADP可以结合一个Pi，接受能量，在合成酶的作用下重新形成ATP。请用反应式表示ATP水解和合成过程。活动五：【合作讨论】先独立完成，后可小组讨论。ATP水解和ATP合成的过程是可逆的吗？ATP酶２

酶１ADP+Pi+能量ATP水解与ATP合成的比较：（见学案）反应ATP→ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量→ATP酶的类型场所能量来源能量去向合成酶水解酶水解酶合成酶活细胞所有部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等远离Ａ的高能磷酸键的断裂光合作用、呼吸作用（光能、化学能）用于各项生命活动储存于ATP中结论：ATP水解和ATP合成是不可逆的

练习2：分析ATP与ADP相互转化示意图，请回答问题：（1）图中Pi代表磷酸，则B为______________，C为______________。在B→C的反应中，产生的E2来源于______________的断裂而释放出的能量。（2）E1不是物质，对于人、动物、真菌和大多数细菌体来说，E1来自______________，对于绿色植物来说，则来自__________和_______________。ＡＴＰＡＤＰ高能磷酸键呼吸作用光合作用

呼吸作用四、ATP的利用１.举例说明ATP的利用。机械能渗透能电能光能思考：为什么把ATP比喻成细胞内能量流通的“通货”？

阅读课本Ｐ89倒数第一段因为ATP在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此形象地把ATP比喻成细胞内能量流通的“通货”。ATP能量储存

释放能量生物的生命活动不可以直接利用糖类脂肪…ATP是各项生命活动的直接能源物质，是细胞中的能量通货。

糖类脂肪银行卡/存折比喻四、ATP的利用活动六：【应用】