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(共27张PPT)
5.2细胞的能量“货币”ATP
学习目标
1.通过萤火虫发光器实验分析，发展科学探究能力。
2.通过ATP结构及特点的分析，进一步形成结构、功能观。
3.通过理解ATP与ADP的迅速转化并处于动态平衡的过程，初步形成稳态与平衡观。
类比：在小明家，许多场地或物品都有一定的价值，当小明购物时，最可能使用什么？
银行卡
养殖场 / 鱼塘
农田 / 果园
零钱(货币)
思考：在细胞中，糖类、脂肪都有能量。进行耗能反应时，最可能使用什么物质提供能量呢？
消费
阅读教材P86，总结ATP的结构与功能
【活动1】完成“问题探讨”，尝试分析萤火虫发光过程中的能量来源。
【活动2】从结构与功能相适应的观念，总结ATP的结构怎样完成其功能。
1.萤火虫发光的生物学意义是什么？
2.萤火虫发光的原理是什么？
囊萤夜读
荧光素
化学能
激活的荧光素
荧光素酶
+氧气
氧化
荧光素
发出
荧光
萤火虫的发光原理
糖类是细胞中主要的能源物质
脂肪是细胞中良好的储能物质
问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
萤火虫发光器实验
加入2ml
物质A溶液
加入2ml
物质A溶液
加入2ml
物质A溶液
萤火虫发光器实验
1.实验结果说明什么？
一、ATP的功能
驱动细胞生命活动的直接能源物质
银行卡
养殖场 / 鱼塘
农田 / 果园
零钱(货币)
消费
细胞中流通的能量“货币”
有机物中的化学能
ATP中的化学能
耗能的生命过程
二、ATP的结构
腺苷（A）
腺苷三磷酸ATP
腺苷二磷酸ADP
(A)腺嘌呤核糖核苷酸AMP
结构简式：
腺苷
磷酸基团
特殊的化学键
普通的化学键
A—P～P～P
1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ;
水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物
二、ATP的结构
二、ATP的结构
例1.有关ATP的结构简图，正确的是( )
A. 图中的A代表腺苷，b、c 为特殊的化学键
B. a是组成 DNA 的基本单位之一
C. ATP 是生物体内主要的储能物质
D. “ATP”中的“A”与 RNA 中的碱基“A”表示的不是同一种物质
阅读教材P87-89，了解ATP和ADP在细胞能量供应中的作用
【活动3】阅读图5-4，5-5，5-6，尝试分析ATP的能量来源与去向。
【活动4】阅读图5-7，归纳ATP在主动运输过程中的供能方式。
资料分析
ATP
消耗量大
ATP
含量很少
矛盾
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，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。
1
成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。
2
ATP合成和水解都非常迅速
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
资料分析
ATP
ADP +Pi
能量
能量
三、ATP的合成
大脑思考
生物发光
肌肉收缩
物质合成
主动运输
四、ATP的利用
酶
酶
光合作用
呼吸作用
ATP
ADP
主动运输
物质合成
肌肉收缩
……
Pi
Pi
活动：请将ATP与ADP的转化概念图补充完整
能量
能量
生物发光
五、ATP与ADP的相互转化
对细胞的正常生活来说，ATP和ADP的转化是时刻不停地发生且处于动态平衡的。
ATP的供能方式
资料
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。磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。
ATP的供能方式
如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么……
六、科学前沿
发荧光的烟草苗
1 ATP的功能
细胞的直接能源物质
细胞中流通的能量“货币”
3 ATP与ADP的转化
小 结
2 ATP的结构
快速、时刻不停地发生
处于动态平衡
存在于所有生物的细胞内部
结构简式：A—P～P～P
ATP
学以致用
1. 在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？
2. 已知1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放能量2870kJ，1 mol ATP水解可以释放能量30.54kJ。
据此分析：细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量， 而是要将能量转移至ATP中再利用？
3. 人们将同一条件下既可以正向进行，也可以反向进行的化学反应称为可逆反应。如图，ATP与ADP的相互转化是否为可逆反应？
ADP + Pi + 能量 ATP + H2O
ATP + H2O ADP + Pi + 能量
酶
酶
1. 在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？
ATP与ADP的含量保持平衡
但剧烈运动时，ATP水解为ADP的速率提高，从而为机体快速供能；
同时，ADP接受细胞呼吸释放的能量，再合成为ATP的速率也提高。
2. 已知1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放能量2870kJ，1 mol ATP水解可以释放能量30.54kJ。
据此分析：细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量， 而是要将能量转移至ATP中再利用？
1.葡萄糖等有机物中能量太多，直接利用不经济。
2.ATP不稳定，更便于及时释放能量。
3. 人们将同一条件下既可以正向进行，也可以反向进行的化学反应称为可逆反应。如图，ATP与ADP的相互转化是否为可逆反应？
ADP + Pi + 能量 ATP + H2O
ATP + H2O ADP + Pi + 能量
酶
酶
不是，条件(酶)不同。
能量来源不同。

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