5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP課件【知識(shí)精講精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

復(fù)習(xí)回顧1.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為________。2.酶是______________________________________，酶的化學(xué)本質(zhì)是____________，其基本組成單位是____________________，其主要元素組成是________________；酶在_____________都可以起作用。3.酶有如下的特性：________、________和酶的作用條件________。4.________________________，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶_____________。0℃左右時(shí)，酶的活性________，但酶的______________穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。因此，酶制劑適于在________下保存。(P84)活化能活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物蛋白質(zhì)或RNA氨基酸或核糖核苷酸C、H、O、N或C、H、O、N、P細(xì)胞內(nèi)外高效性

專一性

較溫和過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高永久失活很低空間結(jié)構(gòu)低溫第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)與應(yīng)用第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP行業(yè)PPT模板http:///hangye/本節(jié)聚焦1.通過(guò)對(duì)ATP化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，理解ATP的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)；2.通過(guò)對(duì)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行模型構(gòu)建，概述ATP形成所需能量的主要來(lái)源及意義；3.通過(guò)對(duì)生活實(shí)例的討論分析，解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP問(wèn)題探討P86“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星?！弊屛覀冎販靥拼?shī)人杜牧這情景交融的詩(shī)句，想象夜空中與星媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題。1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3.在螢火蟲發(fā)光的過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？提示：螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞信號(hào)，以便繁衍后代。提示：螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。提示：有。螢火蟲腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。飛舞的小燈籠——螢火蟲螢火蟲發(fā)光需要細(xì)胞提供能量；細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸需要能量；物質(zhì)的合成需要能量；肌纖維的收縮也需要能量，這些能量從哪里來(lái)呢？細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著化學(xué)能，但是直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的卻是另外一種有機(jī)物——ATP。今天我們將學(xué)習(xí)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP一、ATP是一種高能磷酸化合物第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)細(xì)胞的能量“貨幣”ATPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)特殊的化學(xué)鍵C、H、O、N、P

元素組成磷脂、DNA、RNA腺嘌呤、核糖、磷酸

化學(xué)組成腺苷(用A表示)A—P~P~P

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式3個(gè)(用T表示)ATP：腺苷三磷酸

中文名稱A：腺苷；T：3個(gè)；P：磷酸基團(tuán)—：1個(gè)普通的化學(xué)鍵；~：2個(gè)特殊的化學(xué)鍵“~”老教材稱“高能磷酸鍵”，現(xiàn)已不提，模擬題可能繼續(xù)使用。第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)腺苷磷酸基團(tuán)三個(gè)磷酸基團(tuán)腺苷三磷酸（ATP）第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)腺苷磷酸基團(tuán)

2個(gè)磷酸基團(tuán)腺苷二磷酸（ADP）第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)腺苷磷酸基團(tuán)

1個(gè)磷酸基團(tuán)腺苷一磷酸（AMP）提示：RNA基本單位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)細(xì)胞的能量“貨幣”ATPCHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～OPO－O～O－原因：兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等。磷酸分子OPO－OO－CHOHHHOHHOHHCNNNCCCNH2CHHOPO－OOPO－O～O－ADP酶結(jié)果：末端的磷酸基團(tuán)有一種脫離下來(lái)與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)。具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。ATP提示：脫離下來(lái)的磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。第2節(jié)ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)細(xì)胞的能量“貨幣”ATPA－P～P～P放能特點(diǎn)：“～”特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)，挾能量與其他分子結(jié)合。該過(guò)程是釋放能量的過(guò)程，1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ。ATP是一種高能磷酸化合物。拓展：【高能磷酸化合物】是指水解1mol該物質(zhì)能釋放20.92kJ以上能量的磷酸化合物。除了ATP，還有ADP、磷酸肌酸等ATP、DNA、RNA中“A”含義的比較ATP中的A為腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)；DNA分子中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸；RNA分子中的A為腺嘌呤核糖核苷酸；核苷酸中的A為腺嘌呤?？梢?，它們的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤。課堂練習(xí)1.下列關(guān)于ATP的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.ATP分子中含有三個(gè)特殊化學(xué)鍵B.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化C.ATP分子水解掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后變成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質(zhì)A課堂練習(xí)2.在下列幾種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是()A．①和② B．①和③C．③和④ D．⑤和⑥D(zhuǎn)二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能量“貨幣”ATPPPP～～PP～Pi能量水解合成Pi能量轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：ATP中能量的儲(chǔ)存與釋放主要通過(guò)末端磷酸基團(tuán)的結(jié)合和脫離來(lái)實(shí)現(xiàn)。第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能量“貨幣”ATP含量很少；但轉(zhuǎn)化迅速，細(xì)胞內(nèi)ATP含量總處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，從而保證了能量的持續(xù)供應(yīng)。該機(jī)制是生物界的共性。

細(xì)胞內(nèi)ATP含量與轉(zhuǎn)化特點(diǎn)說(shuō)明：成年人細(xì)胞內(nèi)ADP和ATP的總量?jī)H為2～10mg，而一個(gè)正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下24h，有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的?第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(1)釋放能量：(2)儲(chǔ)存能量：

相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能量“貨幣”ATP①人、動(dòng)物、真菌、大多數(shù)細(xì)菌：來(lái)自細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用時(shí)有機(jī)物分解所釋放的能量。②綠色植物：除來(lái)自呼吸作用所釋放的能量，還可以來(lái)自光能。

)合成ATP所需能量的來(lái)源第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能量“貨幣”ATPATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。

ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化意義第2節(jié)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能量“貨幣”ATP【討論】ATP可以分解得到ADP，同樣ADP也可以合成ATP，那么，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)變是化學(xué)上的可逆反應(yīng)嗎？為什么？提示：①ATP轉(zhuǎn)化為ADP的反應(yīng)為水解反應(yīng)，而ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)為合成反應(yīng)。根據(jù)酶的專一性特點(diǎn)，二者所需酶的種類不同。②從能量的來(lái)源看，ATP水解釋放能量，ATP合成儲(chǔ)存能量。③反應(yīng)進(jìn)行的也各不相同，產(chǎn)生ATP的部位主要是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體，ATP分解的場(chǎng)所較廣泛。ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)3.如圖表示ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化圖，下列分析錯(cuò)誤的是()A.A為ATP，B為ADP B.能量1和能量2來(lái)源不同C.酶1和酶2是同一種酶 D.C1和C2是同一種物質(zhì)C三、ATP的利用第2節(jié)ATP的利用細(xì)胞的能量“貨幣”ATP細(xì)胞中絕大多數(shù)消耗能量的生命活動(dòng)是由ATP直接供能。

ATP的生理功能第2節(jié)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的過(guò)程細(xì)胞的能量“貨幣”ATP參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白，也是一種能催化ATP水解的酶。

Ca2+與載體蛋白結(jié)合在載體蛋白這種酶的作用下，ATP末端的磷酸基團(tuán)脫離，挾能量與載體蛋白結(jié)合。

載體蛋白的磷酸化載體蛋白的磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)改變，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外，釋放Ca2+。

載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變第2節(jié)吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)細(xì)胞的能量“貨幣”ATPPPP～～PP～Pi能量Pi能量水解合成【含義】細(xì)胞內(nèi)需要吸收能量的化學(xué)反應(yīng)?！九e例】蛋白質(zhì)的合成吸能反應(yīng)放能反應(yīng)【含義】細(xì)胞內(nèi)釋放能量的化學(xué)反應(yīng)?！九e例】葡萄糖的氧化分解第2節(jié)吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP【討論】為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”?為什么還說(shuō)細(xì)胞的主要能源物質(zhì)是糖類？它們有何內(nèi)在聯(lián)系？提示：能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通；糖類是主要的能源物質(zhì)，但糖類氧化分解時(shí)所釋放的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中，方可被用于各種吸能反應(yīng)。事實(shí)上，細(xì)胞中ATP形成時(shí)所需能量正是源于多種生化反應(yīng)所釋放的能量。第2節(jié)拓展——螢火蟲發(fā)光的原因細(xì)胞的能量“貨幣”ATP發(fā)光細(xì)胞熒光素?zé)晒馑孛窤TP激活發(fā)生氧化反應(yīng)氧化熒光素發(fā)出熒光螢火蟲O2特別提醒(1)ATP在體內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，使細(xì)胞內(nèi)ATP含量保持相對(duì)穩(wěn)定。(2)ATP并非細(xì)胞生命活動(dòng)唯一的直接供能物質(zhì)，只是絕大多數(shù)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，除此之外，還存在其他的直接供能物質(zhì)。(3)ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱ATP的水解反應(yīng)，這一過(guò)程需要酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。(4)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化理解為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的〞或解釋為“物質(zhì)是可以循環(huán)利用的，能量是不能循環(huán)的〞課堂練習(xí)4.下列關(guān)于ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的敘述，正確的是()A.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是一種可逆反應(yīng)B.細(xì)胞可以利用熱能將ADP轉(zhuǎn)化為ATPC.ATP轉(zhuǎn)化成ADP時(shí)，所有的特殊化學(xué)鍵都斷裂D.動(dòng)植物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)都是以ATP作為能量“通貨”的，說(shuō)明了生物界具有統(tǒng)一性D知識(shí)總結(jié)第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP練習(xí)與應(yīng)用P891.能準(zhǔn)確表示ATP中三個(gè)磷酸基團(tuán)之間，以及磷酸基團(tuán)和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是（）A.A-P-P~PB.A-P~P~PC.A~P~P-PD.A~P~P~P2.下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的是（）A.脂肪酸B.氨基酸C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸3.ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下面關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布

B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解為ADP和磷酸

D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值相對(duì)穩(wěn)定一、概念檢測(cè)BDB4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)離不開ATP的水解。下列敘述正確的是（）A.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的C.動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率一、概念檢測(cè)C1.就細(xì)胞中的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)各舉出一個(gè)實(shí)例，并說(shuō)明這些實(shí)例分別與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化有什么關(guān)系?！咎崾尽课芊磻?yīng)，如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)需要消耗能量，是吸能反應(yīng)，這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來(lái)提供的。放能反應(yīng)，如丙酮酸的氧化分解能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，還用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)，儲(chǔ)存在ATP中。二、拓展應(yīng)用2.同樣是能源物質(zhì)，ATP與葡萄糖具有不同的特點(diǎn)。請(qǐng)你概括出ATP具有哪些特點(diǎn)?！咎崾尽吭趦?chǔ)存能量方面，ATP同葡萄糖相比具