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(共24张PPT)
细胞的能量供应和利用
第5章
第2节　细胞的能量“货币”ATP
本节聚焦
ATP的名称、元素、组成部分、结构简式等
ATP与ADP的相互转化
ATP的用途
问题探讨
传递信息、繁衍后代
1.萤火虫发光的生物学意义是什么？
2.萤火虫的尾部有特殊的物质吗？发光的原理是什么？
荧光素
能量
激活的
荧光素
荧光素酶
氧气
氧化的
荧光素
发出
荧光
3.萤火虫发光的过程中需要能量吗？有能量的转化吗？
需要；有能量的转化（有机物中储存的化学能转变为光能）
萤火虫发光需要
糖类
脂肪
问题：这些物质能为萤火虫发光直接提供能量吗？
1.本实验的自变量是什么？
探究萤火虫发光的直接供能物质
15min荧光消失
2.为什么要等荧光消失后再加入待测的能源物质？
3.实验结果说明什么？
防止自身的能源物质对实验结果造成干扰
葡萄糖、脂肪中的能量不能被直接利用，
ATP中的能量可以直接利用
自变量
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
功能：
1、中文名称：
一、ATP是一种高能磷酸化合物
2、英文名称：
腺苷三磷酸
Adenosine triphosphate ATP
【任务一】阅读课本86页第三段和相关信息，了解ATP的组成， 说明为什么ATP是高能磷酸化合物？
3、ATP的组成：
一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷(A)
核糖
腺嘌呤
三个磷酸基团
组成元素
C、H、O、N、P
化学组成
1分子腺苷+3分子磷酸基团
A–P～P～P
腺苷
（腺嘌呤+核糖）
特殊化学键
磷酸基团
普通化学键
一、ATP是一种高能磷酸化合物
4、ATP的结构简式
腺苷一磷酸（AMP）
腺苷二磷酸（ADP）
腺苷三磷酸（ATP）
RNA的基本组成单位之一（腺嘌呤核糖核苷酸）
5、ATP的结构特点：
一、ATP是一种高能磷酸化合物
（1）不稳定：由于相邻的磷酸基团都带负电荷互相排斥，特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。
（2）高能量：高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物。 1 mol ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ;，所以ATP是一种高能磷酸化合物。
水解酶
A–P～P～P
A–P～P +Pi
+ 能量
【任务二】辨析下列物质结构中“A”的含义？
A—P～P～P
A
C
G
T
T
C
G
A
U
C
G
A
A
腺苷
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
二、ATP与ADP可以相互转化
【资料分析】
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；在剧烈运动的状态下，每分钟消耗的ATP 可达0.5kg/min
1
ATP
消耗量大
成人体内ATP总量约50~75g，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。
2
ATP
含量很少
矛盾
每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解
3
ATP合成和水解都非常迅速
虽然含量少，但是转化速度快啊！
二、ATP与ADP可以相互转化
【资料分析】
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在细胞内的含量很少，但在细胞内的转化是十分迅速的，构成稳定的供能环境。
【提出问题】生物体如何解决ATP含量少，但总需求量很大的矛盾呢？
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP
ADP
Pi
Pi
能量
能量
水解酶
合成酶
A-P~P~P
A-P~P
物质可逆，
能量不可逆
ATP
水解酶
能量
ADP + Pi +
ATP水解：
合成酶
ADP + Pi +
ATP合成：
能量去路:参与各项生命活动
能量来源:光合作用、呼吸作用
能量
ATP
ADP 转化成ATP时所需能量的主要来源
二、ATP与ADP可以相互转化
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP
ADP
Pi
Pi
能量
能量
水解酶
合成酶
A-P~P~P
A-P~P
体现生物的统一性
ATP与ADP的相互转化的供应机制，
在所有细胞中都是一样的，这体现了生物界的统一性
ATP
ADP
Pi
Pi
能量
水解酶
合成酶
A-P~P~P
A-P~P
能量
【任务三】阅读课本89页，正确区分吸能反应和放能反应。
吸能反应
放能反应
ATP是细胞内的能量“货币”
二、ATP与ADP可以相互转化
蛋白质的合成
葡萄糖的氧化分解
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
三、ATP的利用
肌肉收缩
物质合成
主动运输
大脑思考
电鳐放电
【任务四】阅读课本88页，说明ATP水解释放的能量可以用于哪些方面？主动运输过程中ATP是如何为其供能的？
三、ATP的利用
【任务四】阅读课本88页，说明ATP水解释放的能量可以用于哪些方面？主动运输过程中ATP是如何为其供能的？
三、ATP的利用
【任务四】阅读课本88页，说明ATP水解释放的能量可以用于哪些方面？主动运输过程中ATP是如何为其供能的？
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，因而可以参加各种化学反应。
糖类等有机物
ATP
储存大量的能量，但不能被直接利用
储存的能量相对来说少，但能被直接利用
≈
≈
直接用于各种生命活动
直接用于各种生活
知识探究：为什么葡萄糖不能直接供能
1 mol ATP水解释放能量30.54kJ
1 mol葡萄糖释放能量2870kJ
组成：
结构简式：
ATP的功能：
ATP
1分子腺苷，3分子磷酸基团
A–P～P～P
课堂小结
细胞生命活动的直接供能物质
ATP与ADP相互转化:
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
合成酶
ATP的利用：
总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“货币”，才能及时 而持续地满足细胞各项生命活动对能量的需求。
大脑思考、电鳐发电、物质合成、主动运输、
肌肉收缩等
易错提醒
1.ATP中的A及各种A的区分
2.ATP与ADP相互转化是否可逆以及能量来源
3.吸能反应：与ATP的水解相联系，
4.放能反应：与ATP的合成相联系。
1.在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（ ）
A．①② B．①③ C．③④ D．⑤⑥
D
易错对应训练
2.细胞内，有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的。这些过程一般与ATP的水解和合成相联系。下列说法，正确的是（ ）
A.植物体的呼吸作用伴随着ATP的合成，是吸能反应。
B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP，是放能反应
C.放能反应一般伴随着ATP的水解，吸能反应，一般伴随着ATP的合成
D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
D
易错对应训练

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