细胞的能量供应与应用-ppt课件

细胞的能量供应和利用,第 五 章,1.1.1集合的概念,细胞的能量供应和利用第 五 章1.1.1集合的概念,第2节细胞的能量“通货”,ATP,1.1.1集合的概念,第 五 章,第2节细胞的能量“通货”1.1.1集合的概念第 五 章,学习目标定位,2,课前自主探究,3,教材问题释疑,4,课堂合作探究,5,思维创新升华,6,方法技巧探究,7,课堂知识构建,8,课 时 作 业,9,本节主攻要点,1,学习目标定位2课前自主探究3教材问题释疑4课堂合作探究5思维,本节主攻要点,本节主攻要点,细胞的能量供应与应用-ppt课件,学习目标定位,学习目标定位,目标导航：,1简述ATP的化学组成、结构简式和特点。(重点),2分析ATP和ADP之间的相互转化。(重、难点),3解释ATP在能量代谢中的作用。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,细胞的能量供应与应用-ppt课件,课前自主探究,课前自主探究,三磷酸腺苷,APPP,腺苷,核糖,磷酸基团,高能磷酸键,三磷酸腺苷 APPP 腺苷核糖磷酸基团高能磷酸键,2结构特点,(1)高能量：ATP是一种_，,含有两个_。,(2)不稳定：在有关酶的催化作用下，_易水解，释放出大量能量。,二、ATP与ADP的相互转化,1写出相互转化的反应式_。,高能磷酸化合物,高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键,高能磷酸化合物高能磷酸键远离腺苷的高能磷酸键,2相互转化特点(判断正误),(1)细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量。(),(2)ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。(),(3)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。(),3合成ATP时能量的来源,光合作用,呼吸作用,呼吸作用,2相互转化特点(判断正误)光合作用 呼吸作用,三、ATP的利用,1列举利用ATP的实例,主动运输,思考,吸能,三、ATP的利用主动运输思考吸能,ATP的水解,ATP的合成,ATP分子,ATP的水解ATP的合成ATP分子,1ATP中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位？,2人们不论在运动时还是休息时，细胞内时刻进行着ATP与ADP的相互转化，这种转化属于可逆反应吗？,3细胞内的所有生命活动都需要ATP直接提供能量吗？举例说明。,提示：,1.RNA,2不属于，所需酶及场所等不同。,3不是，如自由扩散等。,1ATP中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位？,教材问题释疑,教材问题释疑,(一)问题探讨,1萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。,2萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。,3有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变为光能时，萤火虫才能发光。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,(二)思考与讨论,11分子葡萄糖所含的能量，约是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP转化为ADP时释放的能量)。,2有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,课堂合作探究,课堂合作探究,1ATP的分子组成,ATP的结构和生理功能,1ATP的分子组成ATP的结构和生理功能,2ATP的生理功能,细胞代谢所需的能量绝大多数是由细胞内的ATP直接提供的。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。,3,ATP的结构与功能的相互关系,(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，许多能源物质需转化为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量。,2ATP的生理功能,知识贴士,(1)DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基，而在ATP中A代表的是腺苷，即核糖与腺嘌呤的组合体。,(2)每个ATP分子中只含有2个高能磷酸键()，其中只有远离腺苷的高能磷酸键易断裂或合成。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和所有ATP分子中所含的高能磷酸键个数是(),A20个和30个B20个和40个,C40个和40个D40个和60个,解析,每个ATP分子含有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键。所以20个腺苷和60个磷酸共可以组成20个ATP，共含40个高能磷酸键。,答案,B,当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的,ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看原因是(),腺苷很容易吸收能量和释放能量,第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合,第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转变成ADP；反之，亦容易形成ATP,ADP可以在酶作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成ATP,AB,CD,ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看原因是(,答案,C,解析,解该题，要熟悉ATP的结构简式：APPP，其简式中含有两个高能磷酸键，并非三个；在酶作用下，远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi(磷酸)，该键又可在接受能量的时候，加上一分子磷酸再次形成ATP。在这里，高能磷酸键的断裂和再形成，保证了能量的释放和储存。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,ATP和ADP可以相互转化,ATP和ADP可以相互转化,解读：,(1)光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系，呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中，另一部分以热能的形式散失。,(2)主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。,(3)ATP在生物体内含量很少，又不断通过各种生命活动大量消耗，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。,解读：,2ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程,2ATP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”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。,知识贴士,不要因为ATP是细胞中的直接能源物质就误认为细胞中的ATP含量很高，细胞内ATP的含量并不高，ATP可以与ADP迅速地相互转化，满足机体的能量需要。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,以下是对生物体内ATP的有关叙述，其中正确的一项是(),AATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的,BATP与ADP是同一种物质的两种形态,C生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应,DATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利地进行,以下是对生物体内ATP的有关叙述，其中正确的一项是(),解析,ATP与ADP并不是同一种物质；ATP在细胞中含量很少；酶的催化作用使各种化学反应快速顺利地进行。,答案,A,细胞的能量供应与应用-ppt课件,细胞的能量供应与应用-ppt课件,答案,C,解析,人体细胞中，过程表示ATP的水解，能量来自ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂，ATP分解后释放的能量用于各项生命活动的进行；过程表示ATP的合成过程，人体内生成ATP的能量主要来自有机物的氧化分解。,细胞的能量供应与应用-ppt课件,思维创新升华,思维创新升华,1,ATP的形成途径,对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行细胞呼吸时有机物分解所释放的能量；对于绿色植物来说，除了依赖细胞呼吸所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。,ATP的形成途径与能源物质,1ATP的形成途径ATP的形成途径与能源物质,细胞的能量供应与应用-ppt课件,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，ATP是生物体内直接供给可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站”。各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的。生物体内由于有各种酶作为生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的存在，因此，ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量形式主要有以下几种：,1机械能,生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动都在做机械功，所消耗的就是机械能。例如，纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞的收缩、细胞分裂期间染色体的运动等，都是由ATP提供能量来完成的。,ATP与其他形式的能量,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，,2电能,生物体内神经系统传导冲动和某些生物能够产生电流，所做的功消耗的就是电能。电能也是由ATP所提供的能量转换而成的。,3,渗透能,细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质过膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能也来自ATP。,4,化学能,生物体内物质的合成需要化学能，小分子物质合成大分子物质时，必须有直接或间接的能量供应。另外，物质在分解的开始阶段，也需要化学能来活化成能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。在生物体的物质代谢中，可以说到处都需要由ATP转换的化学能来做化学功。,2电能生物体内神经系统传导冲动和某些生物能够产生电流，所,5光能,例如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ATP提供的能量后就被激活，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。,6,热能,生物体内的热能，来源于有机物的氧化分解。大部分的热能通过各种途径向外界环境散发，只有一小部分热能用于维持细胞或恒温动物的体温。通常情况下，热能的形成往往是细胞能量转换和传递过程中的副产品。,5光能例如萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧,方法技巧探究,方法技巧探究,案例,在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。,(1)实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研磨成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干等其他实验所需材料。,(2)实验原理：萤火虫的荧光器中相关酶利用ATP而发光。,探究点探究性实验的结论,探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系,案例在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生,(3)实验步骤：,配置6种不同浓度的等浓度梯度的ATP溶液置于6只大小相同的小烧杯中，分别贴上标签。,将_分成若干等份分别放于6支试管中，贴上标签。,在6支试管中加入_。,观察6支试管的发光现象并记录。,(3)实验步骤：,(4)实验现象预测及结论：,(5)最可能的结果是：_。,现象预测,结论,发光现象随ATP溶液浓度的升高而逐渐增强,荧光强度与ATP浓度_,发光现象随ATP溶液浓度的升高而_,荧光强度与ATP浓度_,_,荧光强度与ATP浓度无关,(4)实验现象预测及结论：现象预测结论发光现象随ATP溶液,解析,本题属于实验探究题，同学们要知道，探究性实验中的结论是不确定的，会有多种可能。本实验的目的是探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，因此我们需要配制一系列不同浓度的ATP溶液，然后将等量的萤火虫荧光器粉末放入上述溶液中，观察不同浓度的ATP溶液中粉末的发光情况。本实验的现象可能有三种：(1)发光现象随ATP溶液浓度的升高而逐渐增强；(2)发光现象随ATP溶液浓度的升高而逐渐减弱；(3)在ATP溶液不同浓度的条件下，发光现象没有变化。根据所学知识可以得出各现象说明的结论。,解析本题属于实验探究题，同学们要知道，探究性实验中的结,答案,(3)荧光器粉末等量的不同浓度的ATP溶液,(4)成正相关逐渐减弱成负相关在ATP溶液浓度不同的条件下，发光现象没有变化,(5)在ATP浓度的一定范围内，荧光强度与ATP浓度成正相关,细胞的能量供应与应用-ppt课件,课堂知识构建,课堂知识构建,细胞的能量供应与应用-ppt课件,课 时 作 业,（点此链接）,课 时 作 业,9,、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。,2024