5.2细胞的能量“货币”ATP课件一上学期生物人教版必修1

资料：1.1929年德国化学家费斯克和罗曼分别独立的从肌肉中首次发现了ATP。2.1935年德国罗曼确定了ATP分子式，同年苏联化学家发现肌肉收缩需要能源物质ATP。3.ATP药物可用于治疗肌无力。思考：

葡萄糖是细胞的的主要能源物质，但为什么让肌细胞收缩的能源物质却是ATP？第五章

第2节细胞的能量“货币”ATP

范仲淹公学韩英哲

萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。荧光素激活的荧光素氧化荧光素荧光素酶氧气荧光能量主要的能源物质？糖类主要的储能物质？脂肪这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?？一、探究ATP的功能【基本原理】荧光素+能量+O2

氧化荧光素荧光素酶（发出荧光）自变量：因变量：无关变量：添加的能源物质（葡萄糖/脂肪/ATP/？）是否发光温度、萤火虫发光器粉末的质量等1.实验原理：3.实验变量：萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP制剂等2.实验材料：一、探究ATP的功能ABCATP制剂2ml0.1%葡萄糖2ml脂肪溶液2ml发光器粉末加入试管暗处理15分钟加试剂黑暗条件下观察ATP是驱动细胞活动的直接能源物质4.实验过程：

5.实验结论：

一、探究ATP的功能思考：结构决定功能，那么ATP有什么样的结构可以作为直接的能源物质呢？ATP的功能二、ATP的结构2.组成成分：A—P～P～P1.组成元素：1分子腺嘌呤1分子核糖3分子磷酸基团4.结构简式：C、H、O、N、P3、ATP的中文名：腺苷三磷酸1分子腺苷（腺嘌呤+核糖）5.A、T、P、～的含义：T表示：三P表示：磷酸基团～表示：特殊的化学键A表示：腺苷腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）腺嘌呤核糖核苷酸RNA的基本单位之一~~三个磷酸基团二一三、ATP的供能原理ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定,末端的磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化,所以ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。水解酶

不稳定

高能量ATP的特点ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。知识拓展：思考：ATP是细胞的直接能源物质，但它是唯一的直接能源物质吗？

这四种物质中，ATP是生物体的直接能源物质，当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质时都会消耗ATP，ATP是能量“货币”。GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂质，UTP可用于合成多糖。

思考：若将ATP中的核糖换成脱氧核糖，形成的物质是什么？该物质有什么作用？知识拓展：资料1：研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消耗60kg的ATP，相当于一个成年人的体重。资料2：成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。

ATP消耗量大ATP含量很少Q3、如何解决这个矛盾？在细胞内一定存在ATP的快速合成与分解，即快速转化！四、ATP与ADP的相互转化+

能量1.ATP水解的过程：

酶A–P～P～PA–P～PADP腺苷二磷酸不稳定,易断裂,也易形成用于各项生命活动+PiATP四、ATP与ADP的相互转化释放的能量来源于ATP中的特殊化学键呼吸作用光合作用呼吸作用人和动物等绿色植物ADP+Pi2、ATP合成的过程+

能量ATP酶FFFFF

对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，合成ATP的能量来自于细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量；对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量。三、ATP和ADP可以相互转化储存在ATP的特殊化学键中能量Pi能量PiATP合成酶ATP水解酶来源：

储存在特殊化学键中的能量去路：用于各项需能的生命活动来源：①有机物中的化学能（呼吸作用:动植物）②光能（主要绿色植物）储存在特殊化学键中去路：四、ATP与ADP的相互转化ATP

ADP+Pi+

能量ATP水解酶ATP合成酶3、图形分析①ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一

样的，体现了生物界的统一性。PPP~~能量能量合成酶水解酶ATP与ADP相互转化示意图PP~PiPi4.ATP与ADP的相互转化有何特点?动态平衡四、ATP与ADP的相互转化饥饿、饱食、运动、安静下，ATP与ADP的相互转化都是动态平衡的反应反应类型酶的类型能量来源能量去向场所ATPADP+Pi+能量酶ADP+Pi+能量ATP酶水解反应合成反应ATP水解酶ATP合成酶ATP中特殊化学键有机物中的化学能以及光能用于各项生命活动储存于ATP的特殊化学键中活细胞所有部位细胞质基质、线粒体、叶绿体等小结：ATP和ADP可以相互转化思考：ATP与ADP的相互转化是一个可逆反应吗？不可逆，因为能量来源和去向不同，场所不同，反应条件、酶不同注意：物质可逆，但能量不可逆思考：ATP中的化学能来自于光能和化学能，那么ATP中的能量又可以用于哪些方面呢？肌肉收缩（机械能）生物发光（光能）物质合成（化学能）主动运输（渗透能）生物放电（电能）ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的？五、ATP的利用ATP中的能量来自光能和化学能，ATP中的化学能又可以转变为光能、化学能、电能、光能、机械能和渗透能五、ATP的利用五、ATP的利用胞外胞外胞内胞外胞内ATPADPP1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。3.载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。PiH2OP细胞内细胞外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，从而参与各种化学反应ATPADPPPiH2OP六、细胞中的化学反应与ATP的关系细胞的化学反应分为_________________反应吸能和放能思考：细胞中的吸能反应与放能反应与ATP有着怎样的联系？吸能反应与放能反应的判断：物质的水解为吸能反应；物质的合成和氧化分解为放能反应ATPADP水解合成（各项生命活动）吸能反应放能反应能量能量ATP是细胞内流通的能量“货币”葡萄糖、脂肪等

吸能反应：(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。

放能反应：（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。五、ATP的利用生物体能源物质生物体主要能源物质生物体内良好的储能物质动物细胞内的储能物质植物细胞内的储能物质直接能源物质最终能量来源ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能糖类、脂肪、蛋白质六、有关能源物质的回顾与小结ATP全称：三磷酸腺苷结构简式：

A-P～P～PATP的来源：ATP与ADP相互转化:ATP的利用：各种形式的能量光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1

酶2总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”，才能及时而持续地满足细胞各项生命活动对能量的需求。课堂小结：.

能准确表示