5.2细胞的能量“货币”ATP ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、5.2细胞的能量“货币”ATPn 细胞的功能绝大多数基于化学反细胞的功能绝大多数基于化学反应，细胞内的反应发生在细胞特应，细胞内的反应发生在细胞特定区域定区域n 反应的进行往往伴随能量的转化反应的进行往往伴随能量的转化主要的能源物质是：主要的能源物质是：被称为被称为“生命的燃料生命的燃料”的是：的是：主要的储能物质是：主要的储能物质是：糖类葡萄糖油脂19341934年年,罗曼在研究肌肉细胞收缩的生理过罗曼在研究肌肉细胞收缩的生理过程发现了一种能源物质：程发现了一种能源物质：ATP56用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末,破坏破坏其细

2、胞，取等份分别装入试管其细胞，取等份分别装入试管,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合,置于暗置于暗处处,可见试管内有可见试管内有淡黄色荧光淡黄色荧光出现。出现。（提示：有荧光出现代表有直（提示：有荧光出现代表有直接能源物质）接能源物质）提供葡萄糖、淀粉、植物油、提供葡萄糖、淀粉、植物油、ATPATP溶液、蒸馏水等试剂（或者溶液、蒸馏水等试剂（或者其他想要探究的物质）和试管若干。其他想要探究的物质）和试管若干。1234探究实验：萤火虫发光的直接能源物质？探究实验：萤火虫发光的直接能源物质？混匀后混匀后水水葡葡萄萄糖糖蛋蛋白白质质植植物物油油氨氨基基酸酸ATP水水葡葡萄萄糖糖蛋蛋白白质质植植

3、物物油油氨氨基基酸酸ATPATP：直接的能源物质关键问题1：ATP的结构特点如何适应其“直接能源物质”的功能？结合学案小提示，结合学案小提示，阅读教材阅读教材P86和学案中资料和学案中资料卡卡，完成，完成ATP结结构的学习，构的学习，建构建构ATP分子结构模型（我们常用分子结构模型（我们常用模型模型的方法来表的方法来表示原型的特征）并制作示原型的特征）并制作ATP名片。名片。提示提示1 1：ATPATP的中文名称、结构组成、结构简式？如何理解的中文名称、结构组成、结构简式？如何理解“ATP”“ATP”中中的的“A”“A”？提示提示2 2：ATPATP中连接核糖与磷酸基团的化学键与磷酸基团之间的

4、化学中连接核糖与磷酸基团的化学键与磷酸基团之间的化学键有何区别？键有何区别？其他分子其他分子 由于两个由于两个相邻的磷酸基团相邻的磷酸基团都带负电荷而互相排斥等原因，使得都带负电荷而互相排斥等原因，使得这种特殊的化学键这种特殊的化学键不稳定不稳定，末端末端磷酸基团有一种离开磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子而与其他分子结合的趋势，使后者发生变化，也就是具有较高的转移势能。结合的趋势，使后者发生变化，也就是具有较高的转移势能。结构简式：结构简式：AP P PAP P PATP酶酶 ATP水解的过程就是水解的过程就是释放释放能量能量的过程。的过程。能量能量变化后的变化后的其他分子其他分子ATP是

5、一种高能磷酸化合物u一般水解时，能够释放一般水解时，能够释放20.92kJmol能量的化合物都叫做能量的化合物都叫做高能化合物高能化合物。u 1molATP水解时释放的能量达水解时释放的能量达30.54kJ关键问题2：ATP水解释放的能量如何被机体利用？ATP水解释放的磷酸基团（携转移势能）使蛋白质分子发生水解释放的磷酸基团（携转移势能）使蛋白质分子发生_，同时伴随同时伴随能量转移能量转移，这是细胞中常见的利用，这是细胞中常见的利用ATP的方式的方式磷酸化磷酸化关键问题2：ATP水解释放的能量如何被机体利用？ATPATP不稳定，以钠盐形式存在相对稳定。不稳定，以钠盐形式存在相对稳定。资资 料卡

6、料卡1用于生物放电用于生物放电用于主动运输用于主动运输(渗透势能渗透势能)用于大脑思考用于大脑思考用于各种运动，如肌肉收缩用于各种运动，如肌肉收缩如蛋白质的合成如蛋白质的合成ATP（电能）（电能）（电能）（电能）（机械能）（机械能）（化学能）（化学能）细胞中绝大数需能的生命活动都是由提供能量的 一个成年人在静止的状态下，一个成年人在静止的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP被水解来被水解来释放能量释放能量；在紧张活动的情况下，；在紧张活动的情况下，ATPATP的消耗可达的消耗可达0.5kg/min0.5kg/min。资料卡资料卡1 1 细胞内细胞内ATPATP含量仅

7、含量仅210mg210mg，仅供，仅供3 3秒的运动所需能量。秒的运动所需能量。资料卡资料卡2 2关键问题3：如何解决机体内ATP含量少又需求量大的矛盾？用用3232P P标记的磷酸注入活细胞标记的磷酸注入活细胞（原活细胞内不存在（原活细胞内不存在3232P P标记的磷标记的磷酸）酸），迅速分离细胞内的，迅速分离细胞内的ATPATP，发现，发现ATPATP最末端磷酸基团被最末端磷酸基团被3232P P标记，标记，其余磷酸基团在较长时间后才被标记。其余磷酸基团在较长时间后才被标记。ATP含量少ATP需求大十几秒钟后十几秒钟后水水葡葡萄萄糖糖蛋蛋白白质质植植物物油油氨氨基基酸酸ATP水水葡葡萄萄糖

8、糖蛋蛋白白质质植植物物油油氨氨基基酸酸ATP为什么萤火虫体内却可以持续发光呢？为什么萤火虫体内却可以持续发光呢？资料卡资料卡2 2 医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水补充能量；医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水补充能量；人们的主食往往是米饭、面食等富含淀粉的食物；人们的主食往往是米饭、面食等富含淀粉的食物；细胞呼吸中：细胞呼吸中：1 1分子葡萄糖彻底氧化分解分子葡萄糖彻底氧化分解 产生产生3030个个ATPATP，其余能量，其余能量以热的形式散失；以热的形式散失；植物在光照条件下，叶绿体能合成植物在光照条件下，叶绿体能合成ATPATP，也能制造糖类；在无光情，也能制造糖

9、类；在无光情况下，叶绿体不能合成况下，叶绿体不能合成ATPATP，却不能制造糖类。，却不能制造糖类。思考：思考：ATP合成需要的能量来源及合成合成需要的能量来源及合成ATP的场所？的场所？关键问题3：如何解决机体内ATP含量少又需求量大的矛盾？关键问题3：如何解决机体内ATP含量少又需求量大的矛盾？ATP与ADP可以相互转化流 通ATPATP是细胞的是细胞的能量能量“货币货币”（直接能源（直接能源）1.从ATP合成与水解的时空差异2.从ATP的结构特点概念回归探讨：荧光检测仪是基于萤火虫发光原理，探讨：荧光检测仪是基于萤火虫发光原理，利用利用“荧光素酶荧光素酶-荧光素体系荧光素体系”研制而成；研制而成；发光的能量来源就是发光的能量来源就是ATPATP，可以根据，可以根据发光强发光强度度可以测算可以测算细菌（微生物）的数量细菌（微生物）的数量，推理：，推理：发光强度发光强度与与细菌（微生物）总数细菌（微生物）总数成成_比，比，依据？依据？学以致用