【高中生物】细胞的能量“货币”ATP课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、细胞的能量“货币”ATP第2节第5章细胞的能量供应和利用2019人教版高中生物学必修1课件导入问题探讨“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。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。1、萤火虫发光的生物学意义是什么？2、萤火虫发光的原理是什么？相互传递信号，以便繁衍后代。萤火虫萤火虫问题探讨萤火虫的发光原理：【资料】萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。荧光素发生氧化反应发生氧化反应荧光素酶O2氧化荧

2、光素发出荧光能量能量激活激活？问题细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？问题探讨实验探究用小刀将数十只萤火虫的发光器切下，干燥后研磨成粉末，取4等份分别装入4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，然后进行如下操作：结论：结论：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质是驱动细胞生命活动的直接能源物质l生物体进行生命活动的主要能源物质：l生物体良好的储能物质：l植物细胞内的储能物质：l动物细胞内的储能物质：l生物体的最终能源物质：l细胞生命活动的直接能源物质：温故知新糖类（葡萄糖）脂肪淀粉糖原太阳能ATPlATP由哪些化学元素组成？lATP的

3、中文全称是什么？名称由来？l如何简化ATP的结构？l为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？自主学习请同学们自主阅读教材P86，思考下列问题：ATP是一种高能磷酸化合物ATP是一种高能磷酸化合物1、ATP的组成元素：C、H、O、N、P2、ATP的中文全称及由来：腺苷三磷酸lA代表“腺苷”lT代表“三”lP代表“磷酸”腺苷ATP（腺苷三磷酸）假如用表示腺嘌呤、表示核糖、代表磷酸基团，尝试构建ATP模型。A-PPPPPPP特殊的化学键3、ATP的结构简式：（A：腺苷P：磷酸基团：普通化学键：特殊的化学键）ATP是一种高能磷酸化合物问题：哪个结构与腺嘌呤核糖核苷酸相同？ATP是一种高能磷酸化合物

4、腺苷腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）AMP，即合成RNA的原料之一。ATP是一种高能磷酸化合物ATP是一种高能磷酸化合物思考：正确区分不同化合物中“A“的含义物质结构“A”的含义A-PPP腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸AATP是一种高能磷酸化合物为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？ADPATP酶酶其他分子P磷酸化磷酸化两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥末端磷酸基团具有较高的转移势能能量30.54kJ/molATP是一种高能磷酸化合物趁热打铁：当其他条件均可满足时，20个腺苷和90个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含

5、的特殊化学键个数分别是（）A20个和30个B20个和40个C40个和40个D30个和60个解解析析：20个腺苷最多可以组成20个ATP，90个磷酸基团最多可以组成30个ATP，因此，20个腺苷和90个磷酸基团最多可以组成20个ATP；每个ATP含有两个特殊化学键，因此最多含有特殊化学键的数目为20240（个）。故选B。Bl尝试写出ATP与ADP相互转化的反应式lATP如何满足细胞对能量的需求？l合成ATP的能量来源是什么？l尝试说出利用ATP的实例lATP如何为主动运输提供能量？l了解细胞中的吸能和放能反应自主学习请同学们自主阅读教材P86-89，思考下列问题：ADPATPATP与ADP可以相

6、互转化能量Pi能量Pi合成水解ATP与ADP可以相互转化ADP Pi能量酶酶ATP绿色植物人、动物、真菌、大多数细菌呼吸作用呼吸作用光合作用ATP与ADP可以相互转化ATPATP+Pi+能量水解酶水解酶合成酶合成酶问题：ATP与ADP相互转化的反应是可逆反应吗？ATP与ADP可以相互转化ATP合成与ATP水解的比较ATP与ADP可以相互转化lATP含量很少，如何满足细胞对能量的需求？1、成成人人体体内内ATP总总量量约约210mg，人人体体安安静静状状态态下下，肌肉内肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩12s。2、研研究究显显示示，一一个个成成年年人人一一天天在在静静止止状状态态下

7、下所所消消耗耗的的ATP约约有有40kg；在在剧剧烈烈运运动动的的状状态态下下，每每分分钟钟约约有有0.5kg的的ATP转化成转化成ADP。3、每每个个细细胞胞每每秒秒钟钟可可合合成成约约1000万万个个ATP，且且同同时时有等量的有等量的ATP被水解。被水解。ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中！ATP含量很少ATP消耗量大ATP合成和水解都非常迅速ATP的利用主动运输大脑思考电鳐发电物质合成肌肉收缩ATPATPATPATPATP的利用注意：不是全部！注意：不是全部！【GTP、UTP、CTP和和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等】等】细胞中绝大多数需要能量的活动

8、都是由ATP提供能量的ATP的利用以ATP为主动运输供能为例ATP的利用ATP为主动运输供能示意图参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，Ca2+释放到膜外。ATP的利用放能反应放能反应葡萄糖的氧化分解吸能反应吸能反应蛋白质的合成能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通ATP是细胞内流通的能量“货币”归纳总结小试牛刀1、萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成，离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器研磨液分为两组，分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后，ATP组立即重新出现荧光，葡萄糖组重新出

9、现荧光的时间滞后。下列叙述不正确的是（）CA.发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽B.实验结果说明ATP是直接的能源物质C.实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质D.有机物中的化学能可转化为光能小试牛刀2、下图为ATP（甲）在多种酶催化下连续水解的过程示意图。据图分析，下列有关叙述正确的是（）CA.甲乙和乙丙过程中，起催化作用的酶的空间结构相同B.人体在剧烈运动的过程中，细胞内乙的含量会明显增加C.丙中不含特殊的化学键，是RNA的基本组成单位之一D.丁与戊均为脱氧核苷酸的组成成分，可用于DNA的合成3、(不定项)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列有关ATP的叙述错误的是（）BCA.ADP与

10、ATP的相互转化过程中所需的酶不同B.许多放能反应与ATP的水解相联系，吸能反应与ATP的合成相联系C.人在紧张时，细胞内ATP的合成速率与ADP的产生速率难以保持动态平衡D.参与Ca2+主动运输的载体蛋白同时能催化ATP的水解解解析析：ADP与ATP相互转化过程中所需的酶不同，ATPADP过程所需酶为ATP水解酶，ADPATP过程所需酶为ATP合成酶，A正确；放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系，B错误；正常条件下，细胞中ATP与ADP的相互转化始终处于动态平衡之中，人在紧张时，细胞中ATP的合成速率与ADP的产生速率(ATP的水解速率)仍可保持动态平衡，C错误

11、；参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，可催化ATP水解，D正确。小试牛刀4、图中Ras蛋白是分布在细胞膜上的一种蛋白质。已知Ras蛋白与信号传导有关，Ras蛋白结合GDP时为失活态，结合GTP时为活化态。当细胞外存在信号分子时，Ras蛋白释放出自身的GDP并结合GTP，从而由失活态向活化态转变，最终实现将细胞外信号向细胞内传递过程。(1)胞外信号分子作用于细胞膜表面，导致细胞内产生新的信号传递，体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能；Ras蛋白由核糖体合成后，还需经过内质网和高尔基体的加工。(2)GTP与ATP结构相似，可简写为G-PPP，其中G的名称为鸟苷；GTP丢失2个Pi后可称为鸟嘌呤核糖核苷酸。因此GTP不仅参与信号的传递，也可以作为细胞内合成RNA的原料之一。(3)蛋白质生物合成时需要GTP水解为GDP直接提供能量，但ATP被称为能量“货币”，最合理的解释是细胞内绝大多数生命活动的能量由ATP直接提供。小试牛刀