5.2细胞的能量“货币”ATP课件(共24张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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5.2细胞的能量“货币”ATP课件(共24张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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(共24张PPT)
复习提问:
1、设置对照实验的作用? 重复实验的作用?
2、酶是什么细胞产生的? 酶的作用? 酶的化学本质是?
3、酶的合成原料?合成场所?发挥作用的场所?
4、酶的特性?
5、低温与高温、过酸、过碱对酶活性影响的原理分别是什么?
6、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用能否用碘液代替斐林试剂进行检测?为什么?
7、探究温度对酶活性的影响:淀粉酶、淀粉溶液、碘液。注意:该实验不能用斐林试剂检测。不能用H2O2酶作实验材料。
8、探究PH对酶活性的影响:过氧化氢酶、过氧化氢溶液。注意:该实验不能淀粉酶作实验材料,因为酸性条件下淀粉会被分解。
9、影响酶活性的因素:温度、PH等
10、影响酶促反应速率的因素:温度、PH、酶的浓度、底物浓度
11、酶最适PH:胃蛋白酶为1.5,胰液中的酶为8-9。
12、几点注意:①酶只是降低化学反应的活化能,不提供能量;②在化学反应前后,酶的性质和数量不变,因此酶是可以重复利用的;③酶在细胞内、细胞外、生物体外均可发挥作用。④酶只能缩短达到化学平衡所需的时间,但不改变化学反应的平衡点,即不改变生成物的量
5.2 细胞的能量“货币”ATP
1.依据ATP的分子简式说出ATP的分子结构和特点
2.根据ATP和ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用
学习目标
1、萤火虫发光的生物学意义是什么?2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3、在萤火虫发光的过程有能量的转化吗??问题探讨“ 银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如冰,卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句,想象夜空中与星光媲美的点点流萤,思考有关的生物学问题。萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。有,萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能。只有在转化为光能时,萤火虫才能发光。传递求偶信号,以便繁衍后代。在生命系统中:
主要的能源物质:
最终的能量来源:
主要的贮能物质:
糖类
脂肪
太阳能
生物体内的三大能源物质
糖类.脂肪.蛋白质
生物的生命活动需要能量能直接利用它们吗?
不能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
萤火虫发光需要
能量!
主要能源物质?
主要储能物质?
糖类
脂肪
这三种物质谁能为萤火虫发光直接供能
直接能源物质
ATP
化学能只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。
荧光素
ATP
激活的荧光素
荧光素酶
+氧气
氧化荧光素
发出荧光
提供能量
探究萤火虫发光的直接能源物质
【材料用具】活萤火虫数只,生理盐水,葡萄糖,脂肪、ATP
【基本原理】
荧光素+能量+O2 氧化荧光素——H2O
荧光素酶
(发出荧光)
自变量:
因变量:
无关变量:
添加的物质(葡萄糖/脂肪/ATP)
是否发光
温度等
点拨精讲20'
荧光消失
A
B
C
D
2mL葡萄糖溶液
2mL ATP溶液
2mL脂肪溶液
2mL生理盐水
有荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
无荧光
出现
2ml荧光素溶液
实验:探究萤火虫发光的直接供能物质
15min
暗处
观察
暗处
结论:萤火虫发光的直接供能物质是 。
ATP
核糖
P
P
P
~
~
腺嘌呤
一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
尝试构建ATP的模型
1.ATP结构:
ATP的组成元素有哪些?
C、H、O、N、P
~
~
腺嘌呤
核糖
磷酸基团(P)
P
P
P
特殊化学键
腺苷(A)
A–P~P~P
磷酸基团
特殊化学键
2.ATP结构简式:
腺苷=腺嘌呤+核糖
(3个)
(2个)
普通磷酸键
(1个)
3.ATP是腺苷三磷酸的英文缩写
T:
三个
结构简式:A-P~P~P
不稳定,易断裂,
也易形成
ATP中远离腺苷的特殊化学键水解释放能量高达30.54 kJ/mol,所以ATP是一种高能磷酸化合物。
末端磷酸基团,具较高的转移势能:一种离开ATP挟能量与其他分子结合的趋势,从而使后者发生变化
4.ATP的特点
P
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
腺苷三磷酸(ATP)


A
P
P
腺苷一磷酸(AMP)
腺苷二磷酸(ADP)
腺嘌呤核糖核苷酸
(构成RNA的基本单位)
ATP彻底水解会得到哪些成分?
ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
ATP:
ADP:
二、ATP与ADP的相互转化
能量
ATP水解的实质:是指远离腺苷的特殊的化学键容易水解。
A-P~P~P
A-P~P
时刻不停地发生,并处于动态平衡之中
1.从该资料可看出生物体内ATP有什么特点?
消耗大,含量低,不能长时间储存。
2.ATP会不会出现供不应求的情况?
不会。ATP和ADP可以时刻不停地发生相互转化。
一个成年人安静状态下,24 h内有40 kg的ATP水解。剧烈运动状态下,每分钟约有0.5 kg的ATP分解释放能量,供运动所需。在正常人体中ATP和ADP的总量很少,且基本保持一定,大约为2 mg~10 mg。在人体安静状态时,肌肉内ATP所含的能量只能供肌肉收缩1~2 s。
资料分析
能量来源
ATP水解酶
ATP
ATP和ADP的相互转化
ADP + Pi + 能量
ATP合成酶
ATP
去路:用于各项生命活动
来源:远离腺苷的特殊的化学键
植物:呼吸作用、光合作用
动物:呼吸作用
ADP + Pi + 能量
合成ATP的场所
动物:细胞质基质、线粒体
植物:细胞质基质、线粒体、叶绿体
能量去路:
储存在ATP中
疑惑: ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?
ATP合成ATP水解反 应 式ADP+Pi+能量→ATPATP→ADP+Pi+能量反应类型酶的类型能量去向酶酶水解反应合成反应ATP水解酶ATP合成酶生物体需能部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等特殊的化学键化学能(呼吸作用)光能(植物光合作用)用于各项生命活动储存于特殊的化学键反应场所能量来源结论 :ATP与ADP相互转化_____可逆,_____不可逆。物质能量A
B
C
ATP
反应物
生成物
+
用于物质合成
运动蛋白
蛋白质发生移动
ATP
三.ATP的利用
用于肌肉收缩
用于大脑思考
用于生物发电、发光
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP提供能量的。
膜内测Ca2+与ATP水解酶(载体蛋白)结合
ATP水解酶(载体蛋白)活性被激活
催化ATP水解,ATP末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着能量的转移,这就是载体蛋白的磷酸化
载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化,使Ca2+的结合位点转向膜外侧,将Ca2+释放到膜外
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些蛋白质分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
ATP——直接能源物质
细胞内的 化学反应
吸能反应
ATP水解的反应相联系
放能反应
ATP的合成反应相联系
1.ATP的普通磷酸键和特殊化学键中都储存着能量,只不过大量的能量储存于特殊化学键中。
2.ATP是一种物质,不是能量,ATP中储存有大量的能量,所以不可将ATP与能量等同。
3.ATP彻底水解会得到哪些成分?
ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
特别提醒
不同物质中的“A”含义不同

1、能准确表示ATP中三个磷酸基团之间,以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是( )
2.下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )
A.脂肪酸 B、氨基酸 C、腺苷二磷酸 D、腺苷三磷酸
3.下图表示ATP的结构,下列相关说法正确的是(  )
A. b键断裂后形成ADP和Pi
B. 图中的3表示ATP中的字母A
C. 由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本位
D. a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
当堂检测:15分钟
A. A-P-P~P
B. A-P~P~P
C. A~P~P-P
D. A~P~P~P
2
3
1
~
1
1
~
a
b
D
D
B
5.下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.人体在剧烈运动时,细胞内产生ATP的速率加快,吸能反应也增强
B.人体在紧张状态下,细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率
C. ATP中的能量可以来自光能或化学能,也可以转化为光能或化学能,
D.ATP转化成ADP的过程消耗水
4.如图表示生物体内发生的两个化学反应,下列相关说法中正确的是(  )
A. ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
B. ATP分子水解时,图中所示的化学键③④最易断裂
C. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D. 图中酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同
D
B
6.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记,该现象能够说明(  )
①ATP中远离A的P容易脱离
②部分32P标记的ATP是重新合成的
③ATP是细胞内的直接能源物质
④该过程中ATP既有合成又有分解.
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④
C
物质结构 物质名称 “A”的含义
核糖
A
P
~
P
P
~
ATP
….A U G C ….
A-P~P ~P
ATP
核糖
A
P
腺苷(腺嘌呤+核糖)
腺嘌呤核糖核苷酸
DNA
RNA
腺嘌呤
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
易错点:不能正确区分不同化合物中“A“的含义

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