资源简介

(共37张PPT)
⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？
⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
《教材》P86
第2节 细胞的能量“货币”ATP
1
依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点（重点）。
2
根据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用（难点）。
目标一
ATP是一种高能磷酸化合物
速度，
属于执着于每个0.01秒的人。
1．ATP的中文名称：
2．ATP的结构简式：
腺苷三磷酸
A—P~P~P
A
T
磷酸基团
—
腺苷
P
三个
普通的化学键
~
特殊的化学键
Pi
游离的磷酸
“123”
【活动一】分析ATP的结构及特点
1．辨析ATP中的A代表腺嘌呤吗？
【资料1】如图为ATP结构式：
（1）图中①②③的结构分别代表什么？
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
腺苷
（2）腺苷是由图中哪些结构组成的？
①-腺嘌呤；②-核糖；③-磷酸基团
①②
A = 腺苷 = 腺嘌呤+核糖
ATP的基本组成元素有？
C、H、O、N、P
2．辨析ATP中的两个特殊化学键都断裂吗？
【资料2】α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置（A－Pα～Pβ～Pγ），现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。
α 位
γ位
β位
（1）从实验结果可知ATP中哪一个化学键更容易断裂？为什么？
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。
ADP中相互排斥的磷酸基团减少，势能降低
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。
β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂
末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
（2）写出ATP水解的反应式。
A—P～P～P
A—P～P
ATP
ADP
+Pi
远离腺苷的~断裂
哪个~易断裂？
游离的磷酸
腺苷二磷酸
（3）为什么说ATP是一种高能磷酸化合物（一般将水解时释放20.92 kJ/mol及以上能量的化合物叫作高能化合物）
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。
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物！
（4）ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？可成为组成 ？ 的基本单位之一？
腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷一磷酸
AMP
RNA的基本单位之一
3．ATP的结构特点
（1）ATP不稳定的原因：由于ATP中两个相邻的磷酸基团都 等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的 。
（2）ATP水解的过程就是 的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种 。
4．ATP的功能：ATP是驱动细胞生命活动的 物质。
5．ATP的供能机理：ATP在 的作用下水解时，脱离下来的 挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
带负电荷而相互排斥
转移势能
释放能量
高能磷酸化合物
直接能源
ATP水解酶
末端磷酸基团
（1）ATP是细胞内主要的能源物质（　　）
（2）ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成（　　）
（3）ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能（　　）
【判断正误】
1．下列图示能正确表示ATP的是（　　）
【典题应用】
A
A
B
C
D
2．下列关于ATP分子的叙述，正确的是（　　）
A．A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团
B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
C．1 mol ATP水解，释放出30.54 kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂
D．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
B
4. ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下列有关叙述错误的是（ ）
A.一分子的ATP中含有的腺苷、磷酸基团和特殊化学键数目依次是1、3、2
B.ATP中的两个特殊化学键储存的能量基本相同，但稳定性不同
C.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
D.ATP脱掉两个磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核苷酸
3．（2023·江苏连云港高一期末）ATP上三个磷酸基团所处的位置可以用α、β、γ表示（A－Pα～Pβ～Pγ）。蛋白激酶能将ATP上的一个磷酸基团转移到载体蛋白的特定位置，同时产生ADP。若用32P验证蛋白激酶的上述功能，32P应位于ATP的位置是（ 　　） 《练透》P167
A．α位 B．β位 C．γ位 D．β位和γ位
C
D
【资料】研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40 kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP。成人体内ATP总量约2～10 mg，在安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2 s。
ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持续供能？
目标二
ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
1．ATP与ADP之间的相互转化
ATP水解
ATP合成
ATP
ADP
ADP+ Pi+能量 ATP
酶
ATP ADP+ Pi+能量
酶
（1）ATP合成过程中能量来源
ADP+ Pi+ ATP
酶
能 量
动物、人、
真菌、多数细菌等
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
糖类、脂肪等有机物氧化分解
光
合
作
用
（2）ATP与ADP转化的特点
①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于 之中的。
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，这体现了 。
动态平衡
生物界的统一性
呼吸作用
光合作用
2．ATP的利用
（1）ATP的利用
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。
物质合成
肌肉收缩
用于大脑思考
用于生物发电发光
用于主动运输 、细胞的生长分裂等
ATP
用于维持体温
用于各种运动，如肌肉收缩
（2）ATP为主动运输供能的机理
催化ATP水解的酶
载体蛋白的磷酸化
载体蛋白空间结构变化，释放运输的物质
载体蛋白的功能？
催化
运输
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。
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。
《教材》P89—选择4
C
C6H12O6
酶
CO2
H2O
+
+
能量
葡萄糖+果糖 蔗糖
酶
ADP + Pi + 能量
ADP + Pi +能量
ATP
酶
酶
放能反应
吸能反应
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通
ATP的合成
ATP的水解
（物质的合成）
（3）ATP是细胞内流通的能量“货币”
①吸能反应一般与 的反应相联系，由ATP水解提供能量。
②放能反应一般与 相联系，释放的能量储存在ATP中。
③能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。
ATP水解
ATP的合成
ATP分子
能量
ATP
ADP
Pi
光合作用
呼吸作用
肌肉收缩等各项生命活动
【活动二】1.完善ATP与ADP相互转化的模型图。
【活动二】2. ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？请完善下表并得出结论。
ATP水解 ATP合成
反应
反应类型 水解反应 合成反应
酶的类型
场所 活细胞所有部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等
能量来源
能量去向
水解酶
合成酶
特殊化学键中的化学能
用于各项生命活动
有机物中的化学能、光能
储存于特殊化学键中
结论？
物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，
因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。
【活动二】3.请完善能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通的模型图。
放能
吸能
能量来源 直接能源物质
主要能源物质
最终能量来源
细胞内良好的储能物质
植物细胞内特有的储能物质
动物细胞内特有的储能物质
ATP
糖类
脂肪
糖原
淀粉
太阳光能
【总结】生物体内与能量有关的物质
【说明】ATP在细胞内的含量很少，但通过与ADP之间的迅速转化，处于动态平衡之中；细胞中ATP的含量降为0即意味着细胞的死亡。
ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。
（1）吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解（　　）
（2）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡（　　）
（3）载体蛋白磷酸化不会使其空间结构发生变化（　　）
【判断正误】
3．下列有关ATP的叙述，不正确的是（　　）
A．ATP的合成一般与放能反应相联系
B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能
C．细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATP
D．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”
【典题应用】
D
B
《教材》P89—选择3
4.如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图回答下列问题：
（1）在人体内，图示左侧的能量来自 作用，右侧的能量用于 （举一例）。
（2）在绿色植物体内，图示左侧的能量来自 作用和 作用。
呼吸
肌肉收缩、大脑思考、主动运输等
呼吸
光合
（3）从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要的条件是 。将ADP转化为ATP的图示改写成反应式的形式： 。
能量和Pi
（4）经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是？
通过ATP和ADP之间时刻不停地发生相互转化且处于动态平衡之中
【网络构建】

展开更多......

收起↑