【高中生物】細胞的能量“貨幣”ATP課件 2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

細胞的能量“貨幣”ATP第2節(jié)第5章

細胞的能量供應和利用>>>2019人教版高中生物學必修1課件導入問題探討“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽?？椗??！弊屛覀冎販靥拼娙硕拍吝@情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點點流螢，思考有關的生物學問題。1、螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么？2、螢火蟲發(fā)光的原理是什么？?

相互傳遞信號，以便繁衍后代。螢火蟲問題探討螢火蟲的發(fā)光原理：【資料】螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶。熒光素接受能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學反應，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。熒光素發(fā)生氧化反應熒光素酶O2氧化熒光素發(fā)出熒光能量激活？問題細胞內哪些物質有可能為螢火蟲發(fā)光提供能量呢？問題探討實驗探究用小刀將數十只螢火蟲的發(fā)光器切下，干燥后研磨成粉末，取4等份分別裝入4支試管，各加入少量水使之混合，置于暗處，可見試管內有淡黃色熒光出現，約過15分鐘熒光消失，然后進行如下操作：★

結論：ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質生物體進行生命活動的主要能源物質：生物體良好的儲能物質：植物細胞內的儲能物質：動物細胞內的儲能物質：生物體的最終能源物質：細胞生命活動的直接能源物質：溫故知新糖類（葡萄糖）脂肪淀粉糖原太陽能ATPATP由哪些化學元素組成？ATP的中文全稱是什么？名稱由來？如何簡化ATP的結構？為什么說ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物？自主學習請同學們自主閱讀教材P86，思考下列問題：ATP是一種高能磷酸化合物ATP是一種高能磷酸化合物1、ATP的組成元素：C、H、O、N、P2、ATP的中文全稱及由來：腺苷三磷酸A代表“腺苷”T代表“三”P代表“磷酸”腺苷ATP（腺苷三磷酸）假如用表示腺嘌呤、表示核糖、代表磷酸基團，嘗試構建ATP模型?！獳-P~P~PPPPP～特殊的化學鍵3、ATP的結構簡式：（A：腺苷

P：磷酸基團

—：普通化學鍵

~：特殊的化學鍵）ATP是一種高能磷酸化合物問題：哪個結構與腺嘌呤核糖核苷酸相同？ATP是一種高能磷酸化合物腺苷腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）>>>AMP，即合成RNA的原料之一。ATP是一種高能磷酸化合物ATP是一種高能磷酸化合物思考：正確區(qū)分不同化合物中“A“的含義物質結構“A”的含義A-P~P~P腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸AATP是一種高能磷酸化合物為什么說ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物？ADPATP酶其他分子P磷酸化兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥末端磷酸基團具有較高的轉移勢能能量30.54kJ/molATP是一種高能磷酸化合物趁熱打鐵：當其他條件均可滿足時，20個腺苷和90個磷酸最多可以組成的ATP個數和ATP分子中所含的特殊化學鍵個數分別是（

）A．20個和30個

B．20個和40個C．40個和40個

D．30個和60個解析：20個腺苷最多可以組成20個ATP，90個磷酸基團最多可以組成30個ATP，因此，20個腺苷和90個磷酸基團最多可以組成20個ATP；每個ATP含有兩個特殊化學鍵，因此最多含有特殊化學鍵的數目為20×2＝40（個）。故選B。B嘗試寫出ATP與ADP相互轉化的反應式ATP如何滿足細胞對能量的需求？合成ATP的能量來源是什么？嘗試說出利用ATP的實例ATP如何為主動運輸提供能量？了解細胞中的吸能和放能反應自主學習請同學們自主閱讀教材P86-89，思考下列問題：ADPATPATP與ADP可以相互轉化能量Pi能量Pi合成水解ATP與ADP可以相互轉化ADP＋Pi能量＋酶ATP綠色植物人、動物、真菌、大多數細菌呼吸作用呼吸作用光合作用ATP與ADP可以相互轉化ATPATP+Pi+能量水解酶合成酶問題：ATP與ADP相互轉化的反應是可逆反應嗎？ATP與ADP可以相互轉化ATP合成與ATP水解的比較ATP與ADP可以相互轉化ATP含量很少，如何滿足細胞對能量的需求？1、成人體內ATP總量約2~10mg，人體安靜狀態(tài)下，肌肉內ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。2、研究顯示，一個成年人一天在靜止狀態(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化成ADP。3、每個細胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP，且同時有等量的ATP被水解。ATP與ADP的相互轉化是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中！ATP含量很少ATP消耗量大ATP合成和水解都非常迅速ATP的利用主動運輸大腦思考電鰩發(fā)電物質合成肌肉收縮ATPATP的利用注意：不是全部！【GTP、UTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等】細胞中絕大多數需要能量的活動都是由ATP提供能量的ATP的利用?以ATP為主動運輸供能為例ATP的利用?ATP為主動運輸供能示意圖參與Ca2+主動運輸的載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶ATP水解釋放的磷酸基團使載體蛋白磷酸化載體蛋白的磷酸化導致其空間結構發(fā)生變化，Ca2+釋放到膜外。ATP的利用放能反應葡萄糖的氧化分解吸能反應蛋白質的合成能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通ATP是細胞內流通的能量“貨幣”歸納·總結小試牛刀1、螢火蟲腹部的發(fā)光器由部分組織細胞構成，離體的發(fā)光器會逐漸失去發(fā)光能力。將發(fā)光器研磨液分為兩組，分別滴加等體積的ATP溶液和葡萄糖溶液后，ATP組立即重新出現熒光，葡萄糖組重新出現熒光的時間滯后。下列敘述不正確的是（

）CA.

發(fā)光器離體后細胞內能源物質逐漸耗盡B.

實驗結果說明ATP是直接的能源物質C.

實驗結果說明葡萄糖不能作為能源物質D.

有機物中的化學能可轉化為光能小試牛刀2、下圖為ATP（甲）在多種酶催化下連續(xù)水解的過程示意圖。據圖分析，下列有關敘述正確的是（

）CA.甲→乙和乙→丙過程中，起催化作用的酶的空間結構相同B.人體在劇烈運動的過程中，細胞內乙的含量會明顯增加C.丙中不含特殊的化學鍵，是RNA的基本組成單位之一D.丁與戊均為脫氧核苷酸的組成成分，可用于DNA的合成3、(不定項)ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。下列有關ATP的敘述錯誤的是（

）BCA.

ADP與ATP的相互轉化過程中所需的酶不同B.

許多放能反應與ATP的水解相聯系，吸能反應與ATP的合成相聯系C.

人在緊張時，細胞內ATP的合成速率與ADP的產生速率難以保持動態(tài)平衡D.

參與Ca2+主動運輸的載體蛋白同時能催化ATP的水解解析：ADP與ATP相互轉化過程中所需的酶不同，ATP→ADP過程所需酶為ATP水解酶，ADP→ATP過程所需酶為ATP合成酶，A正確；放能反應一般與ATP的合成相聯系，吸能反應一般與ATP的水解相聯系，B錯誤；正常條件下，細胞中ATP與ADP的相互轉化始終處于動態(tài)平衡之中，人在緊張時，細胞中ATP的合成速率與ADP的產生速率(ATP的水解速率)仍可保持動態(tài)平衡，C錯誤；參與Ca2+主動運輸的載體蛋白是一種能催化ATP水解的酶，可催化ATP水解，D正確。小試牛刀4、圖中Ras蛋白是分布在細胞膜上的一種蛋白質。已知Ras蛋白與信號傳導有關，Ras蛋白結合GDP時為失活態(tài)，結合GTP時為活化態(tài)。當細胞外存在信號分子時，Ras蛋白釋放出自身的GDP并結合GTP，從而由失活態(tài)向活化態(tài)轉變，最終實現將細胞外信號向細胞內傳遞過程。(1)胞外信號分子作用于細胞膜表面，導致細胞內產生新的信號傳遞，體現了細胞膜進行細胞間的信息交流的功能；Ras蛋白由核糖體合成后，還需經過內質網和高爾基體的加工。