资料简介 3.1ATP是细胞内的“能量通货”课件2022-2023学年高一上学期生物浙科版必修1.pptx 展开
(共24张PPT)
第1节 ATP是细胞内的“能量通货”
第三章 细胞的代谢
1. 萤火虫发光的原理是什么？
荧光素
激活的荧光素
荧光素酶
氧气
氧化荧光素
发出
荧光
能量
2. 细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
糖类是主要的能源物质
油脂是良好的储能物质
。。。
【适应症】
用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全等的辅助治疗。
【药物原理】
当体内吸收、分泌、肌肉收缩及进行生化合成反应等需要能量时，三磷酸腺苷（ATP）即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同时释放出能量。
任务：利用提供的材料补充实验方案，并预测实验结果。
提供以下材料用具：
活萤火虫若干，解剖刀，研钵，试管、滴管、ATP制剂、葡萄糖溶液、油脂溶液、蒸馏水等。
实验目的：
什么物质是萤火虫发光器发光的直接能源物质？
活动1：探究萤光素发光
实验步骤
1、用小刀将若干萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末, 取四等份分别装入编号为A、B、C、D的四支试管中，各加入少量水混合,置于暗处,荧光出现，约过15分钟后荧光消失。
2.
ATP
分解产生能量并储存
水解释放能量
生物的生命活动
不能直接提供能量
糖类等有机物
是细胞生命活动的直接能源
一 ATP的功能
~
~
核糖
任务：阅读书本P64-65，利用手上的材料组装ATP，并回答相关问题。
活动2：组装ATP
腺嘌呤
P
P
P
①ATP的中文名称是什么？
②ATP物质组成？元素组成
③A、T、P每一个字母又代表了什么？
④ATP去掉一个磷酸基团是什么？去掉两个呢？
⑤能量储存在哪里？
⑥结构简式如何书写？
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
腺苷、三个、磷酸基团
ADP
AMP/腺嘌呤核糖核苷酸
高能磷酸键
腺苷（A）
二 ATP的结构
腺苷一磷酸AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）
腺苷二磷酸ADP
腺苷三磷酸ATP
同种负电荷(排斥)
A — P ~ P ~ P
腺苷
磷酸基团
高能
磷酸键
末端的高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂，释放出大量的能量。
三 ATP的结构简式
普通磷酸键
A
P
P
～
P
～
能量
四 ATP的水解
ATP ADP+ Pi（磷酸基团）+能量
ATP水解酶
H2O
能量的来源：
能量的去向：
远离腺苷的高能磷酸键断开
用于需能的各项生命活动
伴随着什么能量反应？
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于生物放电（电能）
用于生物发光（光能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
用于细胞内各种吸能反应（化学能）
用于大脑思考（电能）
用于主动运输（渗透能）
1. 成人体内ATP总量约2-10mg，人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s。
2. 研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；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。
3. 每个细胞每秒可合成约1000万个ATP且同时有等量ATP被水解。
资料：
思考:通过以上资料，你能得到什么信息？
①细胞中ATP含量很少，消耗很大
②ATP合成和水解都非常迅速
24h内消耗约40kgATP
0.5kg/minATP
五 ATP的合成
A
P
P
～
P
～
能量
ADP
+能量
ATP合成酶
ATP
ADP
+ Pi
H2O
能量的来源：
能量的去向：
1.呼吸作用分解有机物释放的化学能
2.光合作用中吸收的光能
储存于高能磷酸键
伴随着什么能量反应？
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
ATP
合成酶
水解酶
Pi
ADP +Pi
+能量
酶
Pi
酶
能量
用于吸能反应
来自呼吸作用和光合作用
ATP-ADP循环
ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？
。
六 细胞内ATP和ADP保持动态平衡
放能反应
吸能反应
ATP合成 ATP分解
场所 细胞内所有需要_____的结构
酶
“能量来源” 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
“能量去路”
细胞溶胶、线粒体、叶绿体
ATP合成酶
ATP水解酶
化学能
光能
远离腺苷的
能量
高能磷酸键
ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi
+ 能量
不是
用于需能的各项生命活动
储存于高能磷酸键
物质可逆，能量不可逆！
ATP
腺苷三磷酸
A-P～～P～～P
合成ATP能量来源：
与ADP相互转化：
各种生命活动
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
课堂小结
这节课你学到了什么？
全称：
结构简式：
ATP中能量利用：
巩固练习
1．如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是( )
A．b键断裂后形成ADP和磷酸
B．图中的3表示ATP中的字母A
C．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一
D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
D
2．下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A．ATP中的“A”由腺嘌呤、核糖和磷酸组成
B．ATP的化学性质不稳定，水解一般与细胞内的吸能反应有关
C．和运动状态相比，安静状态下肌细胞内ATP含量明显减少
D．人体细胞中ATP水解释放的能量也可用于ATP合成
B
3．ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）
A 、很多，很快 B 、很少，很慢
C 、很多，很慢 D 、很少，很快
D
4．如图是ATP中特殊的化学键逐级水解的过程图。据图判断，有关叙述正确的是( )
A．甲为ADP，大肠杆菌体内“ATP→甲”过程发生在线粒体中
B．胰岛素的分泌过程会使细胞中ADP的含量增加
C．由于两个相邻的磷酸基团都带有正电荷而相互排斥等原因，使得该特殊的化学键不稳定
D．催化“甲→ATP”过程的酶与酶1不相同
D
B
C
A1
A2
Pi
Pi
E2
E1
5. 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）E不是物质，在人和动物体内，E1来 ，绿色植物体内则来自 ；
（3） A1和A2相同吗？
根据你的分析，它们的作用是 。
ATP
ADP
呼吸作用
光合作用或呼吸作用
不相同
A1催化ATP的合成、A2催化ATP水解
一般将水解时，能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。
1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以ATP是高能磷酸化合物。
小资料
用α、β 和 γ 表示 ATP 上三个磷酸基团所处的位置( A－Pα ～ Pβ ～ Pγ ) ，现有甲乙两组ATP溶液，甲组用32P标记 ATP 的β位的磷酸基团，乙组用32P标记γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组溶液中游离的磷酸基团带有放射性。
ATP中哪一个化学键更容易断裂？写出ATP水解反应式。
资料1
第1节 ATP是细胞内的“能量通货”
第三章 细胞的代谢
1. 萤火虫发光的原理是什么？
荧光素
激活的荧光素
荧光素酶
氧气
氧化荧光素
发出
荧光
能量
2. 细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
糖类是主要的能源物质
油脂是良好的储能物质
。。。
【适应症】
用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全等的辅助治疗。
【药物原理】
当体内吸收、分泌、肌肉收缩及进行生化合成反应等需要能量时，三磷酸腺苷（ATP）即分解成二磷酸腺苷及磷酸基，同时释放出能量。
任务：利用提供的材料补充实验方案，并预测实验结果。
提供以下材料用具：
活萤火虫若干，解剖刀，研钵，试管、滴管、ATP制剂、葡萄糖溶液、油脂溶液、蒸馏水等。
实验目的：
什么物质是萤火虫发光器发光的直接能源物质？
活动1：探究萤光素发光
实验步骤
1、用小刀将若干萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末, 取四等份分别装入编号为A、B、C、D的四支试管中，各加入少量水混合,置于暗处,荧光出现，约过15分钟后荧光消失。
2.
ATP
分解产生能量并储存
水解释放能量
生物的生命活动
不能直接提供能量
糖类等有机物
是细胞生命活动的直接能源
一 ATP的功能
~
~
核糖
任务：阅读书本P64-65，利用手上的材料组装ATP，并回答相关问题。
活动2：组装ATP
腺嘌呤
P
P
P
①ATP的中文名称是什么？
②ATP物质组成？元素组成
③A、T、P每一个字母又代表了什么？
④ATP去掉一个磷酸基团是什么？去掉两个呢？
⑤能量储存在哪里？
⑥结构简式如何书写？
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
腺苷、三个、磷酸基团
ADP
AMP/腺嘌呤核糖核苷酸
高能磷酸键
腺苷（A）
二 ATP的结构
腺苷一磷酸AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）
腺苷二磷酸ADP
腺苷三磷酸ATP
同种负电荷(排斥)
A — P ~ P ~ P
腺苷
磷酸基团
高能
磷酸键
末端的高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂，释放出大量的能量。
三 ATP的结构简式
普通磷酸键
A
P
P
～
P
～
能量
四 ATP的水解
ATP ADP+ Pi（磷酸基团）+能量
ATP水解酶
H2O
能量的来源：
能量的去向：
远离腺苷的高能磷酸键断开
用于需能的各项生命活动
伴随着什么能量反应？
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于生物放电（电能）
用于生物发光（光能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
用于细胞内各种吸能反应（化学能）
用于大脑思考（电能）
用于主动运输（渗透能）
1. 成人体内ATP总量约2-10mg，人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s。
2. 研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；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。
3. 每个细胞每秒可合成约1000万个ATP且同时有等量ATP被水解。
资料：
思考:通过以上资料，你能得到什么信息？
①细胞中ATP含量很少，消耗很大
②ATP合成和水解都非常迅速
24h内消耗约40kgATP
0.5kg/minATP
五 ATP的合成
A
P
P
～
P
～
能量
ADP
+能量
ATP合成酶
ATP
ADP
+ Pi
H2O
能量的来源：
能量的去向：
1.呼吸作用分解有机物释放的化学能
2.光合作用中吸收的光能
储存于高能磷酸键
伴随着什么能量反应？
A-P~P~P
(ATP)
A-P~P
(ADP)
能量
ATP
合成酶
水解酶
Pi
ADP +Pi
+能量
酶
Pi
酶
能量
用于吸能反应
来自呼吸作用和光合作用
ATP-ADP循环
ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？
。
六 细胞内ATP和ADP保持动态平衡
放能反应
吸能反应
ATP合成 ATP分解
场所 细胞内所有需要_____的结构
酶
“能量来源” 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
“能量去路”
细胞溶胶、线粒体、叶绿体
ATP合成酶
ATP水解酶
化学能
光能
远离腺苷的
能量
高能磷酸键
ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi
+ 能量
不是
用于需能的各项生命活动
储存于高能磷酸键
物质可逆，能量不可逆！
ATP
腺苷三磷酸
A-P～～P～～P
合成ATP能量来源：
与ADP相互转化：
各种生命活动
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶1
酶2
课堂小结
这节课你学到了什么？
全称：
结构简式：
ATP中能量利用：
巩固练习
1．如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是( )
A．b键断裂后形成ADP和磷酸
B．图中的3表示ATP中的字母A
C．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一
D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
D
2．下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A．ATP中的“A”由腺嘌呤、核糖和磷酸组成
B．ATP的化学性质不稳定，水解一般与细胞内的吸能反应有关
C．和运动状态相比，安静状态下肌细胞内ATP含量明显减少
D．人体细胞中ATP水解释放的能量也可用于ATP合成
B
3．ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）
A 、很多，很快 B 、很少，很慢
C 、很多，很慢 D 、很少，很快
D
4．如图是ATP中特殊的化学键逐级水解的过程图。据图判断，有关叙述正确的是( )
A．甲为ADP，大肠杆菌体内“ATP→甲”过程发生在线粒体中
B．胰岛素的分泌过程会使细胞中ADP的含量增加
C．由于两个相邻的磷酸基团都带有正电荷而相互排斥等原因，使得该特殊的化学键不稳定
D．催化“甲→ATP”过程的酶与酶1不相同
D
B
C
A1
A2
Pi
Pi
E2
E1
5. 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）E不是物质，在人和动物体内，E1来 ，绿色植物体内则来自 ；
（3） A1和A2相同吗？
根据你的分析，它们的作用是 。
ATP
ADP
呼吸作用
光合作用或呼吸作用
不相同
A1催化ATP的合成、A2催化ATP水解
一般将水解时，能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。
1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以ATP是高能磷酸化合物。
小资料
用α、β 和 γ 表示 ATP 上三个磷酸基团所处的位置( A－Pα ～ Pβ ～ Pγ ) ，现有甲乙两组ATP溶液，甲组用32P标记 ATP 的β位的磷酸基团，乙组用32P标记γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组溶液中游离的磷酸基团带有放射性。
ATP中哪一个化学键更容易断裂？写出ATP水解反应式。
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