生物5.2细胞的能量通货ATP课件新人教版必修1高一

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1、1 1.酶的作用和作用原理 2酶的本质（酶的概念）3酶的特性 4影响酶的催化作用的因素有哪些？第2节 细胞的能量通货-ATP 相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。人。电灯和萤火虫都可以发出光电灯和萤

2、火虫都可以发出光亮。那么，这两种发光原理亮。那么，这两种发光原理是什么？是什么？萤火虫的发光原理萤火虫的发光原理能量能量荧光素酶荧光素酶氧气氧气荧光素荧光素激活的激活的荧光素荧光素荧光荧光氧化荧氧化荧光素光素发出发出 萤火虫发光需要萤火虫发光需要 能量！能量！主要能源主要能源物质？物质？主要储能主要储能物质？物质？糖糖类类脂脂肪肪这些物质能为萤火虫发光直接供能吗这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?用小刀将数十只萤火虫用小刀将数十只萤火虫的发光器割下的发光器割下,干燥后研干燥后研磨成粉末磨成粉末,取四等份分别取四等份分别装入四支试管装入四支试管,各加入少各加入少量水使之混合量水使之混合,置于暗处置

3、于暗处,可见试管内有淡黄色荧可见试管内有淡黄色荧光出现光出现,约过约过1515分钟荧光分钟荧光消失，然后消失，然后实验探究实验探究15min荧荧光光消消失失暗处暗处ABCD葡萄糖溶液葡萄糖溶液？溶液溶液脂肪溶液脂肪溶液蒸馏水蒸馏水有荧光有荧光出现出现无荧光无荧光出现出现无荧光无荧光出现出现无荧光无荧光出现出现ATP直接能源物质直接能源物质第二节第二节 细胞中的能量细胞中的能量“通货通货”ATP一一.ATP.ATP的结构的结构APAPP PP P A A：腺苷腺苷P P：磷酸基团磷酸基团：高能磷酸键高能磷酸键2.2.结构简式：结构简式：=腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖（3 3个）个）（2 2个）个）：普

4、通磷酸键普通磷酸键（1 1个）个）1.1.中文名称：中文名称：三磷酸腺苷三磷酸腺苷1.ATP1.ATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APPP练习一练习一2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（数目依次是（）。）。A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C 一般将水解时，能够释放一般将水解时，能够释放2092kJmol能量的化合物都叫做高能化合物能量的化合物都叫做高能化合物.ATP在水

5、解时释放的能量是在水解时释放的能量是3054kJmol（千焦每摩尔）（千焦每摩尔）ATP的水解释放的能量是的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。资资 料料一一.ATP.ATP的结构的结构APAPP PP P A A：腺苷腺苷P P：磷酸基团磷酸基团：高能磷酸键高能磷酸键2.2.简式：简式：=腺嘌呤腺嘌呤+核糖核糖（3 3个）个）（2 2个）个）30.54KJ/mol30.54KJ/mol：普通磷酸键普通磷酸键（1 1个）个）3.3.是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物1.1.中文名称：中文名称：三磷酸腺苷三磷酸腺苷A-PPP水解酶水解酶

6、A-PP+Pi+ADP能量能量 ATP不稳定不稳定,易断裂易断裂,也易形成也易形成1 1、ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？2 2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？供能过程中，可形成哪些产物？为各项生命活为各项生命活动直接提供能动直接提供能量量3.ATP的生理功能：的生理功能：1 1、一个人在剧烈运动状态下，、一个人在剧烈运动状态下，每分钟每分钟约有约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的

7、的ATPATP被水解。被水解。2 2、肌肉收缩的直接能源物质是、肌肉收缩的直接能源物质是ATPATP。在人体安静。在人体安静状态时，肌肉内状态时，肌肉内ATPATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩1 12s2s所需所需的能量。的能量。资料：资料：通过以上资料，你能得到什么信息？通过以上资料，你能得到什么信息？讨论讨论 ATP ATP合成酶合成酶ATPATP水解酶水解酶 二、二、ATPATP与与ADPADP可以相互转化可以相互转化ATP ADP+P i+能量能量ADP+Pi ATP能量能量+ATP ADP+Pi+能量能量 合成酶合成酶水解酶水解酶有机物中的化学有机物中的化学能和光能能和光能高

8、能磷酸键高能磷酸键内的化学能内的化学能ATPADPPi能量能量能量能量Pi合成酶合成酶水解酶水解酶ATP与与ADP相互转化示意图相互转化示意图ATPATP与与ADPADP相互转化过程是可逆反应吗？相互转化过程是可逆反应吗？18知知识识拓拓展：展：讨论：讨论：ATPATP与与ADPADP之间的相互转化是之间的相互转化是可逆反应可逆反应吗？吗？分分析：析：1、从反应条件看：、从反应条件看：ATP的分解是一种水解反应，的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；催化该反应的酶属于水解酶；ATP的合成是一种合的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一成反应，催化该反应的酶属于合成酶

9、。酶具有专一性，性，因此反应条件不同。因此反应条件不同。2、从能量来源看：、从能量来源看：ATP水解释放的能量是储存在高水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成ATP的的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）3、从合成与分解场所看：、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是细胞合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；质基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的场所相对较分解的场所相对较多多。因此合成与分解的场

10、所不同。因此合成与分解的场所不同。不是可逆反应不是可逆反应ATP 的形成途径（ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量时所需能量的主要来源）的主要来源）动物、人、等动物、人、等绿色植物绿色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi+ATP 合成酶合成酶糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有机物氧化分解机物氧化分解3.ATP转化为转化为 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（）A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPi练一练练一练DA4.对于反应式：对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（能量，以下提法正确

11、的是（）A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的C、物质和能量都是不可逆的、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶ATP ADP+Pi+能量能量ATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶ATPATP是活跃的化学能，与是活跃的化学能，与ADPADP的相互的相互转化时刻处于动态平衡中，保证转化时刻处于动态平衡中，保证了稳定供能。了稳定供能。ATP相当于细胞内流通的相当于细胞内流通的“小额钞票小额钞票”日常生活日常生活的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的的零用钱，糖类、脂肪等相当

12、于细胞内的“存折存折”。ATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”ATP哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能?三三、ATP的利用的利用细胞内绝大多数需要细胞内绝大多数需要能量能量的的生命活动生命活动都是由细胞内的都是由细胞内的ATP直接直接提供。提供。用于主动运输用于主动运输（渗透能渗透能）ATP用于各种运动，如肌细用于各种运动，如肌细胞收缩（胞收缩（机械能机械能）用于生物放电用于生物放电（电能电能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应（化学能化学能）用于生物发光用于生物发光（光能光能）用于大脑思考用于大脑思考（电能电能）ATP机

13、械能（如肌细胞收缩）机械能（如肌细胞收缩）渗透能（如主动运输）渗透能（如主动运输）电能（如电鳗放电、大脑思考）电能（如电鳗放电、大脑思考）光能（如萤火虫发光）光能（如萤火虫发光）转转化化为为葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶化学能（如蛋白质合成）化学能（如蛋白质合成）25 吸能反应：与与ATP的水解相联系，如合成的水解相联系，如合成蛋白质、合成淀粉等。蛋白质、合成淀粉等。放能反应：与：与ATP的合成相联系，如葡萄的合成相联系，如葡萄糖的氧化分解等。糖的氧化分解等。26归纳小结：归纳小结：一、一、ATP的结构和生理功能：的结构和生理功能：1、中文名称：三磷酸腺苷、中文名称：三磷酸腺苷 2、英文缩

14、写：、英文缩写：ATP 3、结构简式：、结构简式：APP P 4、性质：高能磷酸化合物、性质：高能磷酸化合物 5、释、释 能：能：30.54kJ/mol 6、含量：含量少但、含量：含量少但ATP与与ADP转化迅速并处于动态平衡转化迅速并处于动态平衡 7、生理功能：生命活动的直接能源、生理功能：生命活动的直接能源 二、二、ATP与与ADP的相互转化（反应表达式）：的相互转化（反应表达式）：ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶 ATP的形成途径：的形成途径：ADPPi ATP 酶动物和人动物和人绿色植物绿色植物能能 量量呼吸呼吸作用作用呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用四、四、ATPATP的利用：的利

15、用：27讨论：讨论：生物体内的能源及能源物质生物体内的能源及能源物质1、生物体内贮存能量的有机物有：、生物体内贮存能量的有机物有：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质2、细胞中重要的能源物质：、细胞中重要的能源物质：葡萄糖葡萄糖3、植物细胞中重要的储存能量的物质：、植物细胞中重要的储存能量的物质：淀粉淀粉4、动物细胞中重要的储存能量的物质：、动物细胞中重要的储存能量的物质：糖元糖元5、生物体内储存能量的物质：、生物体内储存能量的物质：脂肪脂肪6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：、生物体进行各项生命活动的直接

16、能量物质：糖类糖类ATP8、生物体进行各项生命活动的最终能源：、生物体进行各项生命活动的最终能源：光能光能1 1、ATPATP在细胞内的含量及其生成是（在细胞内的含量及其生成是（）A、很多，很快很多，很快 B、很少，很慢很少，很慢 C、很多，很慢很多，很慢 D、很少，很快很少，很快2 2、ATPATP之所以能作为能量的直接来源是因为之所以能作为能量的直接来源是因为A.ATP在细胞中数量非常多在细胞中数量非常多 B、ATP中的高能磷酸键很稳定中的高能磷酸键很稳定 C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定稳定D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的是生物体内惟一

17、可以释放能量的化合物化合物C知识迁移：知识迁移：海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收巨大的神经细胞，能不断吸收K+，科学，科学家做过实验：用一种有毒物质使其神经细家做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功种物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：能，一直到这种物质消耗完。请回答：（1）注入的这种物质是）注入的这种物质是 ，其结，其结构简式可表示为构简式可表示为。（2）神经细胞吸收的方式是）神经细胞吸收的方式是 ，此物质的吸收除需要注入一种物质外，还此物质的吸收除需要注入一种物质外，还需要需要。ATPAPPP主动运输主动运输载体载体个人观点供参考，欢迎讨论