5.2 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP 課件 高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP“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娙硕拍吝@情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)的生物學(xué)問題。討論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)光的過程中有能量轉(zhuǎn)化嗎?功能：ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)糖類為什么不能作為直接能源物質(zhì)？一、ATP是一種高能磷酸化合物1.ATP的結(jié)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)簡式：A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表特殊的化學(xué)鍵。（2）ATP的分子組成（結(jié)構(gòu)式）(3)ATP的元素組成:C、H、0、N、P(4)組成單位：腺嘌呤、核糖、三分子磷酸基團(tuán)(5)結(jié)構(gòu)分析3.ATP的特點(diǎn)ATP不穩(wěn)定，可以快速的與ADP相互轉(zhuǎn)換：ATP中兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有較高的轉(zhuǎn)移勢能。（2）ATP的水解過程能釋放大量的能量：1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。ATP作為直接能源物質(zhì)如何實(shí)現(xiàn)高效快速的運(yùn)轉(zhuǎn)能量呢？2.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)綠色植物：呼吸作用和光合作用動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)的細(xì)菌：呼吸作用細(xì)胞內(nèi)的需能反應(yīng)(2)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)

①不是可逆反應(yīng)：物質(zhì)可逆，能量、酶等不可逆。②ATP與ADP的這種相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生且處在動(dòng)態(tài)平衡之中。③ATP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。當(dāng)生物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，生物體內(nèi)ATP含量是多還是少？ATP可以應(yīng)用于哪些生命活動(dòng)？3.ATP的利用（1）ATP的利用

細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的。肌肉收縮電鰩放電主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)合成

ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。著些能量的形式主要由以下6種：滲透能、機(jī)械能、電能、化學(xué)能、光能、熱能。大腦思考螢火蟲發(fā)光（2）ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的原理

①參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+.與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。

③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。ATP通過改變蛋白質(zhì)的活性、空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行供能。螢火蟲尾部的發(fā)光細(xì)胞中含有熒光素和熒光素酶。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活。在熒光素酶的催化作用下，熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。（2）ATP為螢火蟲發(fā)光的供能的原理螢火蟲攝取的有機(jī)物放出能量用于ATP的合成ATP快速的水解放能，持續(xù)且穩(wěn)定的激活熒光素?zé)晒馑氐募せ钆c熒光酶發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致發(fā)光3.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”(1)放能反應(yīng)一般與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系，釋放的能量儲(chǔ)存在ATP中。(2)吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。(3)能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。有機(jī)物中的化學(xué)能ATP中的化學(xué)能耗能的生命過程(1)能源物質(zhì):糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP(2)主要能源物質(zhì):糖類(3)儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪、淀粉(植物細(xì)胞)、糖原(動(dòng)物細(xì)胞)(4)主要儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪(5)直接能源物質(zhì):ATP(6)最終能量來源:太陽能點(diǎn)石成金1.ATP由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成（）2.ATP是高能磷酸化合物，含3個(gè)特殊化學(xué)鍵，其中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢能（）3.ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)（）4.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)簡式是（）A-P-P～PB.A-P～P～PC.A～P～P-PD.A～P～P～P易錯(cuò)提醒×××B1.耗能較高的細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存有大量的ATP，為生命活動(dòng)提供能量（）2.吸能反應(yīng)伴隨著ATP的合成，放能反應(yīng)伴隨著ATP的水解（）3.人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡（）4.ATP是生命活動(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)定即學(xué)即練×××B5.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.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過離子泵的運(yùn)輸為順濃度梯度運(yùn)輸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)輸離子的速率即學(xué)即練C6.下列關(guān)于水稻細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.能與ADP相互轉(zhuǎn)化B.只能由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生C.可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量D.釋放的磷酸基團(tuán)能與某些蛋白質(zhì)結(jié)合即學(xué)即練BATP總了個(gè)結(jié)【ATP的功能/地位】：【ATP的結(jié)構(gòu)】：元素、基本成分、部分結(jié)構(gòu)【AT