高中生物 5.2 细胞的能量“通货”ATP课件 新人教版必修1

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1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,一、ATP的结构及特点 1.中文名称 三磷酸腺苷。 2.结构简式 APPP ,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,代表高能磷酸键。 3.特点 (1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,含有两个高能磷酸键,高能磷酸键储存大量能量。 (2)ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,远离A的高能磷酸键易水解,释放出大量能量。 (3)ATP在细胞内含量很少,但转化是十分迅速的。,目标导航,预习导引,一,二,二、ATP和ADP的相互转化 1.相互转化过程 (3)相互转化特点:时刻不停地发生,并且处于动态平衡之中。 2.形成ATP的能量来源 (1)动物、人、

2、真菌和大多数细菌:呼吸作用所释放的能量。 (2)绿色植物:光能和呼吸作用所释放的能量。 3.ATP分解释放能量的去路(ATP的利用) (1)ATP的功能。 ATP是细胞生命活动的直接能源物质。,目标导航,预习导引,一,二,(2)利用实例。 用于主动运输、肌肉收缩、细胞内各种吸能反应和大脑思考等生命活动。 (3)细胞内的化学反应与ATP的关系。 吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量,如蛋白质的合成。 放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,如葡萄糖的氧化分解。 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。因此,可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的

3、能量“通货”。 4.生命活动所需能量的供应机制 细胞内ATP与ADP的相互转化。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,一、ATP的结构和功能 1.ATP的元素组成与结构,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,2.ATP分子的结构特点 (1)组成特点:一个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。 (2)具有高能磷酸键:ATP分子中具有2个高能磷酸键,远离腺苷的那个高能磷酸键很容易水解和形成。 3.ATP的生理功能 细胞代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,4.ATP的结构与功能的相互

4、关系 (1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成,可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。 (2)ATP在供能中处于核心地位,其他能源物质只有转化为ATP才能为生命活动供能。在生命活动中,ATP中的能量可转化为不同形式的能。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,【例1】 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,该现象能够说明() (导学号52230050) ATP中远离A的磷酸基团容易脱离部分32P标记的ATP是重新合成的A

5、TP是细胞内的直接能源物质该过程中ATP既有合成又有分解 A.B. C.D. 审题：从ATP的结构与功能的相互关系等方面进行分析。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,解析：短期内分离出细胞的ATP,但部分末端磷酸基团已带上放射性标记,说明有新的ATP形成,但含量变化不大,说明ATP有分解,短期内既存在ATP的合成,也存在ATP的分解,其原因是ATP中远离A的磷酸基团容易脱落,也容易与ADP结合形成ATP。本实验不能说明ATP是细胞中的直接能源物质。 答案：C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,下列关于ATP的化学组成的说法,正确的是() A.ATP和核酸共有的元素是

6、C、H、O、N、P B.ATP中的A表示腺嘌呤 C.含有三个高能磷酸键 D.含有腺嘌呤和脱氧核糖 答案：A,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,1.ATP的组成规律 ATP的组成规律可以用“一、二、三”来总结。即一个腺苷,两个高能磷酸键,三个磷酸基团。 ATP的分子组成图示如下:,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,2.不同物质中“A”代表的含义,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,二、ATP与ADP之间的相互转化和ATP的利用 1.ATP与ADP的相互转化,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,(1)虽然ATP在生物体内含量很少,又不断通过各种生

7、命活动大量消耗,但ATP在细胞内的转化十分迅速,从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡之中。 (2)ATP是细胞内流通的能量通货,ATP中的能量可以直接转换成的能量形式主要有机械能、电能、化学能、光能等。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,2.ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程,综上所述,ATP和ADP相互转化的过程应判断为“物质是可逆的,能量是不可逆的”或“物质是可以循环利用的,能量是不能循环的”。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,【例2】 下列对“ATP ADP+Pi+能量”的叙述,正确的是() (导学号52230051) A.过程和过程所需的酶都是一样

8、的 B.过程的能量供各项生命活动利用,过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解 C.过程和过程时刻发生,处于动态平衡之中 D.ATP中的能量可来源于光能、热能,也可以转化为光能、热能 审题：从ATP和ADP相互转化的条件及生理过程、ATP分子中能量的来源和去向、动植物细胞中ATP合成的能量来源等方面分析。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,解析：过程为水解酶催化的水解反应,过程为合成酶催化的合成反应。过程释放的能量可供各项生命活动利用,过程的能量来源于呼吸作用中糖类等有机物的氧化分解,在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能。生物体内ATP的水解与合成时刻发生,处于动态平衡之中

9、。ATP中的活跃化学能可来源于光能,但不能来源于热能;ATP中的活跃化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量。 答案：C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,下列关于ATP与ADP的说法,正确的是() A.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 B.ATP中含有的三个高能磷酸键都储存有大量能量 C.细胞内ATP与ADP的相互转化的能量供应机制,是生物界的共性 D.ATP在细胞内含量很多,生成较慢 答案：C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,各种“能源”比较,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,知识架构,一,二,1.ATP是一种物质,而不是能量

10、,能量储存在ATP的高能磷酸键中。 2.ATP中含有三个磷酸基团,而不是三个高能磷酸键。 3.细胞中ATP的含量很低且不会因为细胞代谢的增强或减弱而呈现明显的变化,原因是:ATP与ADP的转化不停地发生且十分迅速,使ATP的含量处于动态平衡之中。 4.ATP水解过程可以分步完成。第一步水解时在ATP水解酶的作用下可以水解掉最远端的高能磷酸键成为ADP,也可以同时断下两个磷酸基团形成AMP和焦磷酸(两个磷酸基团通过一个高能磷酸键结合在一起),ADP或AMP经过进一步水解后最终形成腺嘌呤、核糖和磷酸。需要注意的是ATP的水解和合成过程中都有水的参与,只是表达式中仅表示出ATP和ADP的转化,将水省略了。ATP水解后释放的能量可以直接供生物体各种需能的生命活动利用。,【例题】 下列关于ATP的叙述,正确的是() (导学号52230052) A.ATP脱去2分子磷酸的剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一 B.绿色植物只在叶绿体中产生ATP C.大脑在思考问题时,伴随着ATP与ADP的相互转化 D.长期不进食的病人,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 【常见错误】 错选A或D项。,【错因分析】 错选的原因主要是:,【正确解答】 选C。ATP脱去2分子磷酸的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一;绿色植物可通过光合作用和呼吸作用产生ATP;大脑思考问题需消耗能量。,