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(共25张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”—ATP
第5章 细胞的能量供应和利用
第二章细胞中的化合物知识中与能量供应有关的化合物有哪些？
葡萄糖是直接供能物质
脂肪是细胞中良好的储能物质
糖原是动物细胞的储能物质
淀粉是植物细胞的储能物质
请大家思考，以上物质都是直接为细胞的生命活动提供能量吗？糖原和淀粉是大分子物质，它们可以直接供能吗？
引出本节课题 --------ATP
想一想
1、在运动员运动过程中，是什么物质为肌肉收缩直接提供能量呢？
2、我们前面学习过的与生命活动相关的一些能源物质有哪些？
主要的
能源物质
主要的
储能物质
被称为“生命的燃料”
我们前面学习过的与生命活动相关的一些能源物质有哪些？
脂肪
淀粉、糖原
1.依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。
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。
1.教学重点ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2.教学难点通过ATP与ADP相互转化的特点，解释
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
请自主阅读课本P86，了解ATP的结构,构建ATP模型。
核糖
腺嘌呤
磷酸基团
磷酸基团
磷酸基团
(腺苷) A
P
P
P
核糖
腺嘌呤
磷酸基团
磷酸基团
磷酸基团
及时巩固
1.ATP的组成元素是 ，与 （3种）分子组成元素相同。
2.ATP水解后得到的物质有
3.ATP中A指 ， 与DNA RNA中的A所指的物质是否一样
思考 ？
ATP为什么可以作为直接供能物质？
ATP与ADP可以相互转化
阅读课本P86~87相关内容。以小组为单位，模拟ATP与ADP的转化过程，然后讨论回答以下问题。
ATP在细胞中的含量多吗
01
02
请据图5-4写出相关的反应式
03
生物体如何补充生命活动所需的大量的ATP？
ATP与ADP可以相互转化
01
02
03
成人体内ATP的总量2-10mg，在安静状态下，一天需要消耗的ATP为40kg，在活动状态下ATP的消耗可达0.5kg/min，在安静状态下，肌肉内ATP所放能只能维持肌肉收缩1-2s。
ATP
ADP+Pi+能量
酶1
酶2
酶1：水解酶
酶2：合成酶
不可逆反应
ATP存量有限，消耗巨大
1)医生给不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水补充能量，
2）人们的主食米饭、面食的主要成分是淀粉，
3）植物在光照条件下制造糖类。
绿色植物：
动物、人、真菌、大多数细菌：
光能
呼吸作用
ATP与ADP可以相互转化
01
02
03
成人体内ATP的总量2-10mg，在安静状态下，一天需要消耗的ATP为40kg，在活动状态下ATP的消耗可达0.5kg/min，在安静状态下，肌肉内ATP所放能只能维持肌肉收缩1-2s。
ATP
ADP+Pi+能量
酶1
酶2
酶1：水解酶
酶2：合成酶
不可逆反应
ATP存量有限，消耗巨大
1)医生给不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水补充能量，
2）人们的主食米饭、面食的主要成分是淀粉，
3）植物在光照条件下制造糖类。
绿色植物：
动物、人、真菌、大多数细菌：
光能
呼吸作用
ATP是细胞内能量流通的货币
ATP的利用
ATP的合成是吸能反应，和放能反应相关联
ATP的水解是放能反应，和吸能反应相关联
ATP的合成、ATP的水解分别属于什么反应？分别与什么反应相联系？
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此，可以把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。
光能→有机物中化学能
ATP中的化学能
多种多样的能量
光合作用（光能）
呼吸作用（化学能）
用于各项生命活动,如淀粉糖原的合成
ATP与ADP可以相互转化
特点
含量少，消耗大，不稳定，转换迅速，含量处于动态平衡中，保证稳定供能。
统一性
ATP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，这体现了生物界的统一性。
ATP的利用
你知道哪些生命活动需要利ATP？ (P88 )
大脑思考（电能）
电鳐放电（电能）
各种运动（机械能）
萤火虫发光（光能）
主动运输（化学能）
ATP的利用
参与 Ca 2+主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATP 水解的酶。当膜内侧的 Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
1
在载体蛋白这种酶的作用下，ATP 分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，该过程伴有能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
2
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。
3
ATP为主动运输供能
吸能反应与放能反应
阅读课本 P89页，总结两种反应之间的差别。
吸能反应
需要 吸收 能量。如物质的合成，一般与 ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量。
放能反应
能够 释放 能量。如葡萄糖的氧化分解，一般与ATP的合成反应相联系，释放的能量储存在ATP中(特殊的化学键里面)，为吸能反应直接供能。
ATP
能量
“货币”
ATP存在的意义
能量通过ATP分子在吸能反应与放能反应之间流通，因此，ATP是细胞内能量流通的“货币”。
正是由于细胞具有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。
理解与应用
萤火虫发光原理
应用
科学家运用萤火虫发光原理，将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”
能源物质的总结
能源物质：
主要能源物质：
储能物质：
主要储能物质：
直接能源物质：
最终（根本）能源物质：
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）
脂肪
ATP（腺苷三磷酸）
太阳能
×
巩固与提高
(1)一个ATP分子水解可以生成一个脱氧核苷酸分子和两个磷酸分子 ( )
(2)ATP转化为ADP可以为离子的主动运输提供能量 （）
(3)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 ()
(4)细胞合成ATP所需的能量由磷酸提供 ()
（5）ATP水解两个特殊化学键后剩余部分可以直接参与DNA 和RNA的合成 （）
(6)吸能反应一般与ATP水解反应相联系，放能反应一般与ATP合成反应相联 ()
1.如图是细胞中某种小分子化合物的结构模式图，①～③代表化学键，④和⑤代表化学基团，已知该化合物可直接为肌肉收缩供能，下列有关说法正确的是(　　)
A.①②中储存有大量的化学能，①水解时可为放能反应提供能量
B.④代表的化学基团是—H，⑤是一种含氮的碱基
C.该化合物可以在人体内成熟的红细胞中提取到
D.细胞中需要能量的生命活动都是由该物质直接提供能量的
C
基础练习
2.ATP使细胞能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。下图中图甲为ATP的结构示意图，图乙为ATP与ADP相互转化的关系式。据图分析，下列说法正确的是(　 )
A．图甲中A代表腺苷，b、c为特殊的化学键
B．图乙中反应向左进行时，所需能量均来自细胞代谢
C．图乙中反应向右表示ATP水解，与细胞内的放能反应相联系
D．图甲中水解掉两个磷酸基团所剩下的结构，可参与构成DNA
B　
腺苷
腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
【归纳拓展】ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系
请说出下列圆圈中表示的是什么物质

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