资源简介

(共28张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”ATP
情景视频一
合作探究二：萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
腹部后端细胞内有荧光素。
合作探究三：萤火虫发光需要的能量靠谁直接提供呢 葡萄糖？脂肪？或？请小组合作设计实验来探究哪些物质是萤火虫生命活动的直接能源物质。
荧光素+能量+O2 氧化荧光素
荧光素酶
（发出荧光）
萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP制剂等
【基本原理】
荧光素+能量+O2 氧化荧光素
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/？）
是否发光
温度等
一
探究生命活动的直接能源物质
探究生命活动的直接能源物质
实验
1.实验材料：
2.实验原理：
3.实验变量：
A
B
C
ATP制剂2ml
0.1%葡萄糖2ml
脂肪溶液2ml
一
探究生命活动的直接能源物质
探究生命活动的直接能源物质
实验
4.实验过程：
发光器粉末加入试管暗处理15分钟
加试剂
黑暗条件下观察
5.实验结论：
ATP是驱动细胞活动的直接能源物质
合作探究五：什么是ATP呢？
1.ATP的中文名称？
2.ATP的组成元素？
3.ATP的结构简式为？
4.A、T、P、—、～分别代表什么？
5.ATP为什么不稳定？
6.为什么说ATP是高能磷酸化合物？
7.ATP的A具体指什么结构？包含哪几部分？跟我们以前学过的A有什么区别（DNA、RNA等）？
二
ATP是一种高能磷酸化合物
合作探究四：自主学习课本P86相关内容，请小组合作完成以下问题。
二
ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷（A）
AMP（腺苷一磷酸）
ADP （腺苷二磷酸）
ATP （腺苷三磷酸）
1.ATP的中文名称：
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
2.ATP的组成元素：
3.ATP的结构简式：
A－P～P～P
A:
P:
～:
—:
腺苷
磷酸基团
普通的化学键
特殊的化学键
二
ATP是一种高能磷酸化合物
A－P～P～P
A:
P:
～:
—:
腺苷
磷酸基团
普通的化学键
特殊的化学键
我相当脆弱，水解时容易断裂
核糖
P
P
P
腺嘌呤
~
~
合作探究五：ATP是一种高能磷酸化合物，很不稳定的原因是什么？
ATP、UTP、CTP、GTP
二
ATP是一种高能磷酸化合物
4.ATP是高能磷酸化合物
(教材P86）
A—P~P~P
这种化学键不稳定
两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥
末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势
具有较高
转移势能
ATP
ADP + Pi + 能量
酶
与其他分子结合
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，
所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
二
ATP是一种高能磷酸化合物
5.不同化合物中各种A的辨析
①____________________ ②______________ ③_______________
④__________________ ⑤____________________ ⑥_____________________
腺苷
（腺嘌呤+核糖）
腺嘌呤
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
二
ATP是一种高能磷酸化合物
5.不同化合物中各种A的辨析
RNA与ATP的联系
(1)元素组成都是C、H、O、N、P。
(2)ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分，
即AMP，是组成RNA的基本单位之一，如下图所示：
二
ATP是一种高能磷酸化合物
小结：ATP的结构与功能
1.ATP是腺苷三磷酸（adenosine triphosphate ）的英文缩写
2.ATP的结构
A-P~P~P
2特殊的化学键键
1腺苷
3磷酸基团
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，水解时放能。
水解酶
不稳定，易断裂，也易形成
1.ATP水解与ATP合成的酶是同一种吗？
2.ATP在生物体内储量很多吗？为什么？
3.ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗
4.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是真核生物特有的吗？
5.在ATP转化成ADP的过程中，所产生的能量来源于哪里？用于哪些生命活动？
6.在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量来源于哪里？用于哪里？
三
ATP和ADP可以相互转化
合作探究六：自主学习课本P87相关内容，请小组合作完成以下问题。
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
ATP在细胞内是否大量存在？
ATP是怎样来解决这一矛盾的？
三
ATP和ADP可以相互转化
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
水
解
酶
Pi
合
成
酶
ATP
合成酶
水解酶
ADP+Pi
+能量
三
ATP和ADP可以相互转化
能量
动态平衡
ATP和ADP可以相互转化。
不停地发生并且处于动态平衡之中，ATP和ADP相互转化的速率越快，单位时间供能越多
光
合
作
用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
人、动物、
真菌、多数细菌等
绿 色 植 物
能量
ADP + Pi +
ATP
酶
有机物氧化分解
ATP合成：
三
ATP和ADP可以相互转化
思考：ATP合成的能量来源与去路：
合成ATP的场所：细胞质基质、
线粒体、叶绿体等
ATP合成的能量来源：
ATP合成的能量去路：
有机物中的化学能、光能
储存在ATP特殊的化学键中
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
能量
Pi
水
解
酶
Pi
合
成
酶
三
ATP和ADP可以相互转化
能量
动态平衡
ATP水解的能量来源：
ATP水解的能量去路：
特殊的化学键断裂（末端磷酸基团转移势能）
用于各项生命活动（活细胞所有部位）
思考：ATP水解的能量来源与去路：
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
Pi
水
解
酶
Pi
合
成
酶
ATP
合成酶
水解酶
ADP+Pi
+能量
三
ATP和ADP可以相互转化
能量
动态平衡
1.ATP水解与合成的酶：
（1）ATP水解：水解酶
（2）ATP合成：合成酶
2.ATP在生物体内的储量：
ATP在细胞内储备少，转化速度快
3.ATP与ADP转化是否可逆：
物质是可逆的，能量是不可逆的。
4.ATP与ADP转化是生物界的共性：
ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。
反应
反应类型
酶的类型
能量来源
能量去向
场所
物质是可逆的，能量是不可逆的，所需酶、场所也不相同
ATP ADP+Pi+能量
酶
ADP+Pi+ 能量 ATP
酶
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
特殊的化学键断裂
有机物中的化学能以及光能
用于各项生命活动
储存ATP中
活细胞所有部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体等
三
ATP和ADP可以相互转化
用于大脑思考（电能）
用于主动运输（渗透能）
用于生物发光(光能)
用于生物发电（电能）
用于物质合成（化学能）
四
ATP的利用
用于肌肉收缩（机械能）
四
ATP的利用
常见的消耗ATP能量的生理过程：
主动运输、胞吞和胞吐、蛋白质合成、细胞分裂等
常见的不消耗ATP能量的生理过程：
自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等
合作探究七：ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？
四
ATP的利用
（1）甲图表示ATP的 产生量与O２供给量的关系
① Ａ点表示无氧条件下，细胞通过呼吸作用分解有机物，但在此条件下ATP 的产生量较少。
② AB段表示随O２供给量增多，呼吸作用明显加强，通过呼吸作用分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
③ BC段表示O２供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
（２）乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中 ATP来源，其与 Ｏ２无关。
四
ATP的利用
ATP供能的过程（视频）
胞外
胞内
胞外
胞内
胞外
胞内
ATP
ADP
P
P
Pi
H2O
1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP的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。
3. 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。
四
ATP的利用
合作探究八：为什么称ATP为细胞内流通的“货币”呢？
ATP
ADP
水解
合成
（各项生命活动）吸能反应
放能反应
能量
能量
ATP是细胞内流通的能量“货币”
葡萄糖、脂肪等
四
ATP的利用
吸能反应：(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。
放能反应：（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
生物体能源物质
生物体主要能源物质
生物体内重要储能物质
动物细胞内的储能物质
植物细胞内的储能物质
直接来源能量物质
最终能源来源
ATP
糖类
脂肪
糖原
淀粉
太阳能
糖类、脂肪、蛋白质
有关能源物质的回顾与小结
四
ATP的利用
ATP
全称：三磷酸腺苷
结构简式： A-P～P～P
ATP的来源：
ATP与ADP相互转化:
ATP的利用：各种形式的能量
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
合成酶
总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”，细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。
课堂小结
　实战训练　
1.下列是细胞内的化学反应,其中需要消耗ATP的有( )
①细胞通过主动运输吸收K+　②肌肉收缩　
③蛋白质的分泌　④萤火虫发光　
⑤大脑思考　⑥蔗糖的合成　⑦植物细胞的质壁分离和复原过程
A.①②③④⑤⑥⑦　　　　 B.①②④⑤⑥
C.①②③④⑤⑥ D.①②④⑤
　实战训练　
2.生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如下图所示。以下说法不正确的是（ ）
A. 动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量
B. ①过程和②过程的酶和场所不同
C. c表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者形式相同
D. ATP在活细胞中含量很少，但转化速度很快

展开更多......

收起↑