團結(jié)奮進務(wù)實創(chuàng)新高一生物必修一5.2細胞的能量“貨幣”ATP

能量！主要能源物質(zhì)？主要儲能物質(zhì)？糖類脂肪

細胞中的糖類、脂肪等有機物都儲存著化學(xué)能，但是直接給細胞生命活動提供能量的卻是另一種有機物——ATPATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)

ATP是一種高能磷酸化合物

ATP是腺苷三磷酸的英文名稱（adenosinetriphosphate）縮寫。

A是腺苷，由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成。T是“三”的意思，P是磷酸基團。ATP的結(jié)構(gòu)式①②腺苷三個磷酸基團③腺嘌呤核糖一.ATP是一種高能磷酸化合物1.ATP的結(jié)構(gòu)腺苷一磷酸腺苷二磷酸腺苷三磷酸A:P:～:—:組成元素：中文名稱：左圖中的A：C、H、O、N、P腺苷三磷酸腺嘌呤A—P～P～P腺苷磷酸基團普通的化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵ATP結(jié)構(gòu)式ATP模型圖ATP結(jié)構(gòu)簡式~~PPPA一.ATP是一種高能磷酸化合物資料2ATPH2OHADP腺苷二磷酸OPOHO-O-能量高達30.54kJ/molATP中兩個相鄰的磷酸基團帶有負電荷而相互排斥，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。ADP相互排斥的磷酸基團減少，勢能降低磷酸基團攜帶轉(zhuǎn)移的“勢能”與其他分子結(jié)合酶磷酸水PPPPPP一.ATP是一種高能磷酸化合物負電負電負電ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)定的化合物

，脫離下來的

如果未轉(zhuǎn)移給其他分子，成為游離的磷酸（Pi）

ADP（腺苷二磷酸）磷酸基團ATP水解的反應(yīng)式:在有關(guān)酶作用下，ADP接受

，同時與

結(jié)合，重新轉(zhuǎn)化成ATP能量Pi（1）ATP的水解過程（2）ATP的合成過程ATP合成的反應(yīng)式:ATP合成酶ADP+Pi+能量ATP水解酶ADP+Pi+能量二.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化ATP消耗量大ATP含量很少矛盾每個細胞每秒鐘可合成約1000萬個ATP且同時有等量ATP被水解1研究顯示，一個成年人一天在靜止狀態(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。成人體內(nèi)ATP總量約2~10mg，人體安靜狀態(tài)下，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。

23資料分析ATP合成

和水解都非常

迅速特點：1.ATP、ADP在細胞內(nèi)含量很少，但ATP與ADP的轉(zhuǎn)化時刻不停發(fā)生且處于動態(tài)平衡狀態(tài)。2.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制普遍存在，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。二.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化能量能量合成水解ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖光合作用呼吸作用人、動物、真菌\多數(shù)細菌等綠色植物呼吸作用~~~各項生命活動PPPPPPPATP合成與水解過程中能量的來源與去處

反應(yīng)能量來源植物動物\人真菌能量去向一種特殊的化學(xué)鍵（末端）有機物中的化學(xué)能（呼吸作用）光能(光合作用)用于各項生命活動儲存于一種特殊的化學(xué)鍵中（末端）呼吸作用有機物釋放的能量可逆的不可逆不相同ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻發(fā)生并處于

之中在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的

。物質(zhì)是

，能量是

的、酶是

的動態(tài)平衡統(tǒng)一性ATP水解酶ADP+Pi+能量合成酶ATPADP+Pi+能量

反應(yīng)式：ATP

ADP＋Pi＋能量酶1酶2不是可逆反應(yīng)注意：物質(zhì)可逆，但能量不可逆，且酶和反應(yīng)場所不同

合成ATP的能量來源：

化學(xué)能（呼吸作用）光能（光合作用）ATP的水解釋放能量去路：

各項生命活動用于大腦思考（電能）用于肌肉收縮（機械能）用于細胞內(nèi)各種物質(zhì)的合成用于生物放電（電能）用于生物發(fā)光（電能）用于主動運輸（滲透能）三.ATP的利用ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的？運輸作用催化作用典例：ATP為主動運輸供能機制Ca2+ATPADPCa2+ADPCa2+Ca2+

與載體相應(yīng)位點結(jié)合ATP水解酶被激活催化ATP水解：末端磷酸基團脫離,挾能量與載體蛋白結(jié)合

載體蛋白磷酸化載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+

釋放到膜外ATP為主動運輸供能的原理：

ATP水解釋放的磷酸基團可以使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。

放能反應(yīng)光合作用、呼吸作用合成水解ATPADP能量能量放能反應(yīng)與

反應(yīng)聯(lián)系，釋放的能量儲存在

中；吸能反應(yīng)與

聯(lián)系，需要吸收的能量由

提供；能量通過ATP在吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)之間流通，因此把ATP比喻成細胞內(nèi)

。ATP水解ATP合成ATP流通的能量“貨幣”ATP水解（各項生命活動）吸能反應(yīng)三.ATP的利用

正是由于細胞內(nèi)具有ATP這種能量“貨幣”，才能及時而持續(xù)地滿足細胞各項生命活動對能量的需求。糖類、脂肪等有機物儲存有大量的能量，但不能被直接利用。ＡＴＰ儲存的能量相對來說少，但能被直接利用。能量≈≈流通理解：ATP是細胞的能量“貨幣”（直接能源）生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)(1)能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP。(2)主要能源物質(zhì)：糖類。(3)儲能物質(zhì)：脂肪、淀粉(植物細胞)、糖原(動物細胞)。(4)主要儲能物質(zhì)：脂肪。(5)直接能源物質(zhì)：ATP。(6)最終能量來源：太陽能。AB蒸餾水2mlATP注射液2ml從A、B、C試管的實驗現(xiàn)象中你得出的結(jié)論是?ATP能為螢火蟲的發(fā)光直接提供能量，而葡萄糖不能C葡萄糖溶液2mlABC實驗結(jié)果加入等量的熒光素試劑各種A的辨析①____________________②______________③_______________④______________________⑤____________________⑥_____________________腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸ATP全稱：腺苷三磷酸結(jié)構(gòu)簡式：

A-P～P～PATP的來源：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化:ATP的利用：各種形式的能量光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1

酶2總結(jié)：正是由于細胞內(nèi)具有ATP這種能量“通貨”，細胞才能及時而持續(xù)地滿足各項生命活動對能量的需求。師生對話

課堂小結(jié)搗碎的螢火蟲發(fā)光器、生理鹽水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP制劑、蒸餾水和4支試管等。1.實驗材料：科學(xué)探究實驗的一般步驟：提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗分析結(jié)果交流表達探究1：探究?實驗螢火蟲發(fā)光器實驗①請利用以上材料設(shè)計實驗，探究細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)ADCB暗處理15分鐘２ｍL蒸餾水２ｍL葡萄糖溶液２ｍL脂肪溶液２ｍLATP溶液探究1：探究?實驗螢火蟲發(fā)光器實驗2.實驗過程本實驗的變量是什么？為什么要等到熒光消失后再加入待測的能源物質(zhì)？實驗結(jié)果說明什么？自