资源简介

(共33张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”ATP
银烛秋光冷画屏
轻罗小扇扑流萤
天阶夜色凉如水
卧看牵牛织女星
——杜牧《七夕》
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……
A
B
葡萄糖溶液2mL
ATP注射液2mL
A
B
无荧光出现
有荧光
出现
15min
暗处
从A、B试管的实验现象中你得出的结论是
ATP供能，葡萄糖不供能。
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
1.通过ATP的结构式及其相关信息，理解ATP的结构特点。（生命观念）
2.依据ATP与ADP相互转化示意图分析ATP与ADP相互转化的过程。
（生命观念、科学思维）
3.结合实例，理解ATP的利用。（社会责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1. ATP的中文名称：腺苷三磷酸
2. ATP的结构简式：A—P～P～P
其中A代表腺苷，P代表磷酸，~代表一种特殊的化学键。
3. ATP分子中末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
4. 1molATP水解释放的能量高达30.45kJ。
5. ATP水解释放的能量直接用于物质合成、主动运输、肌肉收缩、生物发光等各项生命活动，故ATP是生命活动的直接能源物质。
A—P～P～P
腺苷
磷酸
基团
普通磷酸键
特殊化学键
一个ATP中有几个特殊的化学键？
“一二三”巧记ATP结构：
1个腺苷，
2个特殊的化学键，
3个磷酸基团。
提示：ATP分子中具有2个特殊的化学键，远离腺苷的特殊化学键容易断裂发生水解，释放高达30.54kJ/mol的能量。
？
为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？
【易错提醒】
1.ATP不等于能量，ATP是一种 ，ATP中储存有 。
2.ATP脱去一个磷酸基团成为 ，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本组成单位之一—— ，即AMP。
物质
能量
ADP
腺嘌呤核糖核苷酸
【例1】下列关于ATP的叙述，正确的是(　　)
A．腺苷三磷酸可简写为A～P～P—P
B．ATP被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键
都储存大量能量
C．ATP中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D．ATP中的大量能量储存在特殊化学键中
D
腺苷三磷酸的结构简式为A—P～P～P；ATP分子中的特殊化学键储存着大量的能量。
资料1：肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能提供肌肉收缩1～2s所需的能量。
资料2：一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。
通过以上材料数据，你能得出什么结论？
ATP在细胞中的含量少，但是和ADP之间的转化非常迅速，是时刻不停地发生且处于动态平衡之中。
自主探究1
二、ATP与ADP可以相互转化
能量
A-P～P～P
(ATP)
A-P～P
(ADP)
能量
ATP
酶II
酶I
Pi
ADP + Pi
+能量
酶
Pi
酶
1.转化过程
合成ATP的能量是否来自ATP水解释放的能量呢？
？
ADP转化成ATP的过程中，所需的能量从哪里来？ATP水解释放的能量用于哪儿？
自主探究2
？
通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提出问题，体现了科学探究的核心素养。
2.ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物和人等
绿色植物
能量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
酶
动物、人等:通过呼吸作用分解有机物释放的能量
绿色植物:呼吸作用分解有机物释放的化学能和光合作用中吸收的光能
ATP与ADP的相互转化可以看成是化学上的可逆反应吗？为什么？
①反应条件不同
②反应场所不同
③能量来源不同
？
ATP合成 ATP分解
场所 细胞内所有需要＿＿_
的进行生命活动的结构
酶
能量 呼吸作用分解有机 物释放的＿＿＿＿ 和光合作用中吸收 的＿＿＿＿
储存在ATP＿＿＿＿__
中的化学能
物质可逆，能量不可逆
线粒体、叶绿体、
细胞质基质
ATP合成酶
ATP水解酶
化学能
光能
远离A的～
能量
【归纳提升】
1.ATP和ADP之间的转化，并非简单的可逆反应。 是可逆的， 不可逆。
2.合成ATP的场所有 、 和 。
物质
能量
细胞质基质
线粒体
叶绿体
【例2】如图表示植物叶肉细胞内ATP和ADP相互转化的过程,下列相关叙述正确的是(　　)
A.过程①和②使用的是同一种酶
B.过程①和②一直处于动态平衡之中
C.过程①所需的能量都来源于细胞呼吸
D.过程②中ATP的三个化学键均打开释放其中所储存的能量
B
过程①和②使用的酶分别是合成酶和水解酶,两者不是同一种酶;过程①和②一直处于动态平衡之中;过程①所需的能量来源于细胞呼吸氧化分解有机物释放的能量和光合作用利用的光能;ATP水解时只有远离腺苷的特殊化学键断裂释放能量。
三、ATP的利用
1.用于物质合成
2.用于肌肉收缩
3.为主动运输供能
用于主动运输
（渗透能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
用于生物放电
（电能）
葡萄糖+果糖 → 蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应
（化学能）
用于生物发光
（光能）
用于大脑思考（电能）
ATP
ATP水解释放的能量能转化成热能、光能等，ATP储存的能量能来自热能和光能吗？
？
提示：不能。ATP储存的能量可以由光能转化而来，但不能由热能转化而来。
【易错提醒】
ATP并非细胞生命活动唯一的直接供能物质，只是绝大多数生命活动的直接供能物质，除此之外，还存在其他的直接供能物质，如GTP、CTP等。
四、理解ATP是细胞的能量“货币”（直接能源）
ATP ADP+Pi+能量
酶I
酶Ⅱ
1.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。
2.放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
细胞中的ATP含量很高吗
【巧学妙记】
能源物质的三个“一”与一个“三”
——根本能源：太阳光能
——主要能源物质：糖类
——直接能源物质：ATP
——储备能源物质：脂肪、淀粉、糖原
【归纳提升】
生物体内常见的能源物质
1.能源物质：
2.主要能源物质：
3.储能物质：
4.良好的储能物质：
5.直接能源物质：
6.最终能量来源：
7.供能先后顺序：
糖类、脂肪、蛋白质、ATP
糖类
脂肪、淀粉、糖原
脂肪
ATP
太阳能
糖类、脂肪、蛋白质
【例3】如图表示的是ATP和ADP之间的转化，可以确定(　　)
A．A为ADP，B为ATP
B．能量1和能量2来源相同
C．酶1和酶2是同一种酶
D．X1和X2是同一种物质
D
由图中能量的方向可以看出，A为ATP，B为ADP；能量1来自ATP中特殊化学键的水解所释放的化学能，能量2在植物体内除来自有机物氧化分解释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2是催化不同反应的不同的酶；X1和X2是同一种物质Pi。
ATP
全称
结构简式
形成途径
与ADP相互转化
利用
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶I
酶Ⅱ
腺苷三磷酸
A-P～P～P
各种形式的能量
1.ATP是细胞的能量“通货”,有关说法正确的是(　　)
A.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解
B.ADP转化为ATP时,只需要Pi和能量
C.所有生物体内ADP转化成ATP所需的能量都来自呼吸作用
D.ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化
ATP的合成不一定伴随有机物的氧化分解,如光合作用产生ATP时无有机物的氧化分解,;ADP转化为ATP时,需要Pi和能量,合成酶的催化;动物和某些微生物体内ADP转化成ATP所需的能量可来自呼吸作用,植物体内ADP转化成ATP所需的能量可来自呼吸作用和光合作用;ATP是细胞内的直接能源物质,在细胞内含量很少, ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化满足生命活动所需。
D
2.有关反应式ATP ADP＋Pi＋能量的叙述，错误的是
(　　)
A．肺泡内的气体交换不伴随①过程的进行
B．该反应中物质是可逆的，能量是不可逆的
C．①②反应在活细胞中循环进行保证了生命活动的顺利进行
D．细胞中所有ATP均来自细胞呼吸
D
①
②
肺泡的气体交换是指O2和CO2进出细胞，是通过自由扩散实现的，而自由扩散不消耗能量，A正确；在ATP和ADP的相互转化过程中，物质是可逆的，但能量来源不同，是不可逆的，B正确；生命活动需要能量，能量通过ATP分子在放能反应①和吸能反应②之间流通，才保证生命活动的顺利进行，C正确；对于动物细胞，细胞中的ATP均来自细胞呼吸。但对于绿色植物细胞，ATP的形成除来自细胞呼吸，还来自光合作用，D错误。
3. 如图所示为ATP的分子结构图，a、b、c表示
相应的结构，①、②表示化学键。下列叙述中
错误的是（ ）
A．a表示腺苷，P表示磷酸基团
B．b表示腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一
C．1molATP逐级水解时，即②的水解过程比①的水解释放的能量多
D．ATP是高能磷酸化合物，末端的磷酸基团具有较高的转移势能
C
a表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；b表示AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一；化学键①与化学键②都为特殊化学键，断开时所释放的能量相同，即特殊化学键②和①释放的能量相同，C错误；ATP中特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，容易脱离，即具有较高的转移势能。
B
C
A1
A2
Pi
Pi
E2
E1
4.分析ATP与ADP的相互转化示意图，回答问题
(1)图中Pi代表磷酸，B代表 ，C代表 。
(2)E1不是物质，在人和动物体内，E1来自___ __作用，
绿色植物体内则来自 作用和 作用。
(3)A1和A2相同吗？_____。根据你的分析，它们的作用是
。
ATP
ADP
呼吸
呼吸
光合
催化ATP的形成和水解
不同
A1和A2分别是ATP合成酶和ATP水解酶，催化的反应不同。
如果你希望成功，
那么就要以恒心为良友，
以经验为参谋，
以小心为兄弟，
以希望为哨兵。

展开更多......

收起↑