5.2细胞的能量“货币”ATP课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.2细胞的能量“货币”ATP第五章

细胞的能量供应和利用新教材人教版·必修1分子与细胞生物学情境导入——萤火虫发光的奥秘01ATP的结构课程目录LEARNINGGOALS02

ATP与ADP的相互转化

03

本节内容总结04

课后巩固训练知识回顾1、主要的能源物质是

、2、细胞生命活动所需的主要能源物质是

被称为“生命的燃料”

3、植物体内的储能物质是

、

4、动物体内的储能物质是

、

5、细胞内良好的储能物质是

、

糖类葡萄糖脂肪和淀粉脂肪和糖原脂肪

由萤火虫发光实验可知，虽然细胞中的能源物质种类很多，但都要转化成ATP后，才能为各项生命活动直接供能。01ATP的结构1.ATP的中文名称：

，2.ATP的组成元素：

、

3.ATP的结构简式：

、

4.结构简式中符号的含义：A：

，由

和

结合而成P：

，共

个～：

，共

个5.特殊化学键水解释放的能量多达

KJ/mol，属于

化合物自主探究阅读教材86页，完成以下问题：腺苷三磷酸C、H、O、N、P腺苷腺嘌呤核糖磷酸基团3特殊化学键230.54高能磷酸01ATP的结构----深入探究01ATP的结构1、一个ATP分子中包含三个磷酸基团和一个腺苷。腺苷由一个核糖和一个腺嘌呤（A）构成。2、三个磷酸基团之间形成两个特殊化学键，其中，远离腺苷的特殊化学键不稳定，易形成和断裂。~~PPP~~深入探究01ATP的结构3、一个ATP分子中含有三个磷酸基团，每个磷酸基团都容易电离出氢离子，使磷酸基团均带负（正/负）电荷。这就使磷酸基团之间因带相同电荷而相互排斥。使磷酸基团之间的化学键不稳定而形成特殊化学键。2、其中，最外侧的磷酸基团所受排斥力最大，就使远离腺苷的特殊化学键极不稳定：既容易形成，也容易断裂。----HOHOHOHO01ATP的结构

两者之间形成化学键时要吸收能量。化学键断裂时，会释放能量。~Pi~ADP→ATP（储能：将能量储存在特殊化学键中）ATP→ADP（放能：将特殊化学键中的能量释放）模型构建反馈练习01ATP的结构

在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是

（）A.①和②

B.①和③

C.③和④

D.②和④

解析：①表示ATP的结构简式，A代表的是腺苷（一个腺嘌呤和一个核糖），其中“O”表示腺嘌呤核糖核苷酸；②中五碳糖属于核糖，代表是腺嘌呤核糖核苷酸，其中“O”表示腺嘌呤；③中含有碱基T，表示一段DNA片段，其中“O”表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；④表示转运RNA，其中“O”表示腺嘌呤；则“O”中所能应的含义最接近的是②④．D名师点睛01ATP的结构ATP、DNA、RNA、核苷酸的结构简式中“A”的含义合作交流联系RNA结构简图并根据下图提示思考：1：一分子ATP彻底水解会得到哪些成分？

A三个磷酸基团一个核糖一个腺嘌呤01

ATP的结构01

ATP的结构合作交流联系RNA结构简图并根据下图提示思考：腺嘌呤核糖核苷酸=腺苷一磷酸(AMP)A腺苷腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）~~2.请在图中表示出：腺苷（A）腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）

由于远离腺苷的特殊化学键不稳定，容易形成也容易断裂，所以，ATP和ADP之间容易发生相互转化。2．ATP释放出的能量来源于

中活跃的化学能。

3．ATP合成的能量来源：

动物、人、真菌、大多数真菌：

、

绿色植物：

和

、1122酶a酶b1、请写出图中数字或字母所代表的的信息：1

2、

酶a

酶b

、

水解酶酶的催化具有

、专一性能量能量磷酸基团（Pi）PiPi合成酶水解酶特殊化学键呼吸作用光合作用呼吸作用一、阅读教材87页，完成下列知识点填空：能量合成酶自主探究02

ATP与ADP的相互转化二、ATP与ADP相互转化化学表达式：

思考：1、一个成年人在平静状态下，24小时将有40kg的ATP与ADP生转化，而细胞内ATP、ADP的总量仅有2mg～10mg。怎么维持快速持续供能？动态平衡2、ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞中都是一样的，这体现了生物界的

。3、我们还学过哪个可以支持生物界具有统一性的理论？统一性细胞学说深入探究动态平衡02

ATP与ADP的相互转化对比学习水解合成水解酶合成酶活细胞内释放能量储存能量特殊化学键细胞质基质、线粒体、叶绿体呼吸作用、光合作用各项生命活动ATP中的特殊化学键比较ATP的合成与水解之间的异同思考：ATP的水解和合成是不是可逆反应？

可逆反应的定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应。ATP的合成与分解在反应条件、反应场所、能量来源与去向以及能量转化上均不相同，所以不是可逆反应。02

ATP与ADP的相互转化联系生活阅读教材88页，你能列举哪些ATP中的能量供给各项生命活动的例子？ATP的利用02

ATP与ADP的相互转化名师点睛主动运输中，载体蛋白的作用例题：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。下图是ATP为主动运输供能示意图。02

ATP与ADP的相互转化名师点睛(1)由甲→乙过程中，ATP转化为ADP。磷酸基团的去向及其作用是什么？(2)从Ca2＋的转运过程看，Ca2＋的载体蛋白有什么作用？提示：ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。提示：参与主动运输转运Ca2＋的载体蛋白有两种作用，一是运输作用，结合Ca2＋进行跨膜运输；二是催化作用，能催化ATP水解。02

ATP与ADP的相互转化拓展延伸02

ATP与ADP的相互转化细胞内的化学反应吸能反应：反应过程需要

能量（如生物大分子的合

成），常与

相联系，ATP水解为其供能放能反应：反应过程需要

能量（如有机物的氧化分解），

常与

相联系，释放的能量储存在ATP

中，为吸能反应提供能量吸收ATP的水解释放ATP的合成吸能反应与放能反应

在放能反应和吸能反应之间，能量通过

进行流通。ATPATP是细胞中的能量“货币”。03

本节内容总结ATP的结构ATP与ADP的相互转化04

课后巩固训练1、如图为ATP与ADP相互转化示意图，①②代表相关的过程，下列分析错误的是(

)A．该转化过程需要酶的参与B．该转化过程可以发生在大肠杆菌细

胞内C．人体内①过程所需要的能量只能来

自细胞呼吸D．②过程伴随着水的生成

D解析：ATP的合成与水解需要酶的参与，A正确；ATP与ADP的相互转化过程可以发生在大肠杆菌细胞内，B正确；①过程是ADP与Pi合成ATP的过程，人体内该过程所需要的能量只能来自细胞呼吸，C正确；②过程是ATP水解产生ADP和Pi，该过程会消耗水，D错误。04

课后巩固训练2、ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示)。下列说法错误的是(

)A．ATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程B．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATPC．ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应D．肌肉在收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少B

解析：ATP推动细胞做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质的磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应和放能反应，A正确；合成ATP的能量来源于光合作用和呼吸作用，磷酸化的蛋白质做功，失去的能量并不能用于再生ATP，B错误；ATP水解是放能反应，磷酸化的蛋白质做功也是放能反应，C正确；在肌肉收缩的过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，肌肉收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少，D正确。04

课后巩固训练3、ATP是细胞代谢过程中的重要化合物，细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是(

)A．放能反应常伴随ATP等的合成，而吸能反应不一定伴随ATP等的水解B．人体的需能反应都伴随着体内储存的ATP的水解C．ATP和UTP等分子特殊的化学键全部断裂后的产物可能是某些酶的基本组成单位D．与ATP相同，GTP、CTP、UTP分子中均含有2个特殊的化学键B

解析：放能反应常伴随ATP等的合成，如呼吸作用，而吸能反应不一定伴随ATP的水解，也可能是GTP、CTP、UTP等的水解，A正确；人体的需能反应也可能由GTP、CTP和UTP等供能，不一定都伴随着ATP的水解，B错误；绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，ATP、UTP分子中特殊的化学键全部断裂后的产物分别为腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸，它们是RNA酶的基本组成单位，C正确；根据ATP的结构可知，GTP、CTP、UTP分子中均含有2个特殊的化学键，D正确。04

课后巩固训练4、Na＋-K＋泵是存在于动物细胞膜上的一种载体蛋