细胞的能量“通货”--ATP上课版

必修一必修一第五章第五章 第第2 2节节细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学秋夕秋夕银烛秋光冷画屏，银烛秋光冷画屏，轻罗小扇轻罗小扇扑流萤扑流萤。天街夜色凉如水，天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。卧看牵牛织女星。唐.杜牧普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学 相传，我国晋朝时相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢的蜡烛呢!他就借着萤火他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。成为一位有大学问的人。电灯和萤火虫都可以发出光电灯和萤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？普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学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普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学 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?？普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学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普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学上述实验结果能说明什么问题？上述实验结果能说明什么问题？萤火虫发光所需的能量是由萤火虫发光所需的能量是由ATPATP直接提供直接提供的。的。普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学2.ATP2.ATP的结构简式为？的结构简式为？3.ATP3.ATP简式中简式中A A、P P、分别代表什么？分别代表什么？1.ATP1.ATP的中文名称？的中文名称？普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学一一.ATP.ATP的结构的结构A AP PP 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）：普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普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学1.1.ATPATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（）2 2、由、由2020个腺苷、个腺苷、8080个磷酸基团，最多能形成个磷酸基团，最多能形成 个个ATPATP，其中，共包含，其中，共包含 个磷酸基团，个磷酸基团，个高能磷酸键。个高能磷酸键。BA、A-P-PP B、A-PPPC、APP-P D、APPP练习练习206040普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学 一般将水解时，能够释放一般将水解时，能够释放20.92kJmol能能量的化合物都叫做量的化合物都叫做高能化合物高能化合物.ATP在水解时释放的能量是在水解时释放的能量是30.54kJmolATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时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。释放能量的两倍以上。资资 料料普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学一一.ATP.ATP的结构的结构A AP PP 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：普通化学键普通化学键（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普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学A-PPP水解酶水解酶 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，如何作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？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提供能量动提供能量普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学 1 1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分解释放能量，供运动所需。一个分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，成年人在安静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的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。在人体安静状态时，肌肉内安静状态时，肌肉内ATPATP含量只能供肌肉收缩含量只能供肌肉收缩1 12s2s所需的能量。所需的能量。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？讨论讨论普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学 ATPATP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+普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源动物、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普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学 ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？ATP酶酶 酶酶ADP+Pi+能量能量讨论讨论普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学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？普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学1 1、从反应条件看：、从反应条件看：ATPATP的分解是一种水的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；解反应，催化该反应的酶属于水解酶；ATPATP的合成是一种合成反应，催化该反的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因因此反应条件不同。此反应条件不同。ATP与与ADP相互转化过程相互转化过程不是不是可逆反应可逆反应理由：理由：普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学3、从合成与分解场所看：、从合成与分解场所看：ATP合成的场所是合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；细胞质基质、线粒体和叶绿体；ATP分解的分解的场所相对较多场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。因此合成与分解的场所不同。2 2、从能量来源看：、从能量来源看：ATPATP水解释放的能量是储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；存在高能磷酸键中的化学能，用于生命活动；合成合成ATPATP的能量来自生物体内有机物中的化学的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。能和太阳光能。因此能量来源不同。（能量因此能量来源不同。（能量不可逆，而物质可逆）不可逆，而物质可逆）普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学ATP的生理功能：的生理功能：生物体各项生命活动的生物体各项生命活动的直接能源直接能源物质物质ATP是细胞的能量是细胞的能量“通货通货”普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学ATP哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能?讨论讨论普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学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用于细胞内各种吸能反应吸能反应（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）普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学1.ATP的中文名称：的中文名称：2.ATP的结构简式：的结构简式：3.ATP的结构特点：的结构特点：一、一、ATPATP分子分子三磷酸腺苷三磷酸腺苷1个腺苷（个腺苷（A）、）、2个高能磷酸键（个高能磷酸键（）、）、3个磷酸基团（个磷酸基团（P）A P P P 二二.ATP.ATP和和ADPADP相互转化：相互转化：ATP ADP+能量能量 ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶+Pi 易断裂、易断裂、易形成易形成三、三、ATPATP的利用：的利用：细胞的能量细胞的能量“通货通货”普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学能源物质：能源物质：主要能源物质：主要能源物质：储能物质：储能物质：主要储能物质：主要储能物质：直接能源物质：直接能源物质：最终能源物质：最终能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、糖类、脂肪、蛋白质、ATP糖类糖类脂肪（生物体）、淀粉（植物细胞）、糖脂肪（生物体）、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞）原（动物细胞）脂肪脂肪ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）太阳能太阳能普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学1、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2、ATP能作为能量的直接来源是因为（）A.ATPA.ATP在细胞中数量非常多 B B、ATPATP中的高能磷酸键很稳定 C C、ATPATP中的高能磷酸键储藏能量多且很不稳定 D D、ATPATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物DC课堂练习课堂练习普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学3.ATP转化化为 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、PiPiDA4.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普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学知识迁移：知识迁移：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K+，科学家做过实验：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：（1）注入的这种物质是 ，其结构简式可表示为。（2）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，还需要。ATPAPPP主动运输主动运输载体载体普宁英才华侨中学普宁英才华侨中学作业：作业：正本作业：正本作业：ATP的结构简式、的结构简式、中文名称，中文名称，A、P、分别代表什分别代表什么？么？ATP和和ADP相互转化相互转化完成金榜学案相关习题；完成金榜学案相关习题；预习下一节内容。预习下一节内容。