高中生物 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP課件 新人教版必修1

第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP 用小刀將數(shù)十只螢火蟲(chóng)用小刀將數(shù)十只螢火蟲(chóng)的發(fā)光器割下的發(fā)光器割下, ,干燥后研磨干燥后研磨成粉末成粉末, ,取兩等份分別裝入取兩等份分別裝入兩支試管中兩支試管中, ,各加入少量水各加入少量水使之混合使之混合, ,置于暗處置于暗處, ,可見(jiàn)試可見(jiàn)試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn)管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn), ,約約過(guò)過(guò)1515分鐘后熒光消失。分鐘后熒光消失。A AB B醫(yī)用葡醫(yī)用葡萄糖溶萄糖溶液液2mL2mLATPATP注射注射液液2mL2mL這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明什么問(wèn)題這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明什么問(wèn)題 ? ?A AB B生物的生命活動(dòng)生物的生命活動(dòng)ATPATP能量?jī)?chǔ)存能量?jī)?chǔ)存 釋放能量釋放能量可以可以直接直接進(jìn)行？進(jìn)行？能源能源物質(zhì)物質(zhì)儲(chǔ)存有大量的儲(chǔ)存有大量的能量，但不能能量，但不能被直接利用被直接利用糖類、脂肪糖類、脂肪等有機(jī)物等有機(jī)物儲(chǔ)存的能量相儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用能被直接利用ATP銀燭秋光冷畫(huà)屏銀燭秋光冷畫(huà)屏輕羅小扇撲流螢輕羅小扇撲流螢天街夜色涼如水天街夜色涼如水臥看牽?？椗桥P看牽?？椗?杜牧杜牧七夕七夕 1 1簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述ATPATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2 2寫(xiě)出寫(xiě)出ATPATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。3 3解釋解釋ATPATP在能量代謝中的作用。在能量代謝中的作用。APAPP PP P腺苷腺苷磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)普通磷酸鍵普通磷酸鍵高能磷酸鍵高能磷酸鍵一、一、ATPATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)“一二三一二三”巧記巧記ATPATP結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1 1個(gè)腺苷，個(gè)腺苷，2 2個(gè)高能磷酸鍵，個(gè)高能磷酸鍵，3 3個(gè)個(gè)磷酸基團(tuán)。磷酸基團(tuán)。A-PA-PP P P PATPATP普通磷酸鍵普通磷酸鍵高能磷酸鍵高能磷酸鍵三三 ATP ATP是高能磷酸化合物。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放是高能磷酸化合物。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)的能量多達(dá)30.54 kJ/mol30.54 kJ/mol。 ATP ATP在生物體內(nèi)的含量較低。對(duì)于人來(lái)說(shuō)，體內(nèi)在生物體內(nèi)的含量較低。對(duì)于人來(lái)說(shuō)，體內(nèi)的的ATPATP只能滿足人體進(jìn)行只能滿足人體進(jìn)行3 3秒鐘的運(yùn)動(dòng)。秒鐘的運(yùn)動(dòng)?！军c(diǎn)撥【點(diǎn)撥】（1 1）不能認(rèn)為）不能認(rèn)為ATPATP中的中的A A表示腺嘌呤，表示腺嘌呤，A A表示的是腺苷。表示的是腺苷。（2 2）不能認(rèn)為腺苷是）不能認(rèn)為腺苷是RNARNA的基本組成單位之一，由腺的基本組成單位之一，由腺苷和一分子磷酸基團(tuán)連接形成的腺嘌呤核糖核苷酸才苷和一分子磷酸基團(tuán)連接形成的腺嘌呤核糖核苷酸才是是RNARNA的基本組成單位之一。的基本組成單位之一?！纠纠? 1】下列關(guān)于下列關(guān)于ATPATP分子的敘述正確的是分子的敘述正確的是( )( )A.AA.A表示的是腺嘌呤表示的是腺嘌呤B.ATPB.ATP分子中含有分子中含有C C、H H、O O、N N、P 5P 5種元素種元素C.TC.T表示胸腺嘧啶，因而表示胸腺嘧啶，因而ATPATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似D.1 mol ATPD.1 mol ATP水解，能釋放出水解，能釋放出30.54 kJ30.54 kJ的能量，這些的能量，這些能量貯存在能量貯存在2 2個(gè)高能磷酸鍵中個(gè)高能磷酸鍵中B B【解題關(guān)鍵【解題關(guān)鍵】解答本題的關(guān)鍵是：解答本題的關(guān)鍵是：明確明確ATPATP分子結(jié)分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中各字母的含義及構(gòu)簡(jiǎn)式中各字母的含義及ATPATP的元素組成；的元素組成；明確高明確高能磷酸鍵中所貯存的能量值為能磷酸鍵中所貯存的能量值為30.54 kJ/mol30.54 kJ/mol?！窘馕觥窘馕觥扛鶕?jù)根據(jù)ATPATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，A A表示的是表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，故腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，故A A項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；ATPATP分子分子中含有中含有C C、H H、O O、N N、P5P5種元素，故種元素，故B B項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；T T表示表示的不是胸腺嘧啶而是指三，故的不是胸腺嘧啶而是指三，故C C項(xiàng)錯(cuò)誤；項(xiàng)錯(cuò)誤；ATPATP分子中分子中有有2 2個(gè)高能磷酸鍵，只有遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)易斷裂、易個(gè)高能磷酸鍵，只有遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)易斷裂、易形成，故形成，故ATPATP水解時(shí)釋放出的能量應(yīng)是貯存在水解時(shí)釋放出的能量應(yīng)是貯存在1 1個(gè)高個(gè)高能磷酸鍵中的能量，能磷酸鍵中的能量，D D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。二、二、ATPATP和和ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化能量能量A-PA-PP PP P(ATP)(ATP)A-PA-PP P(ADP)(ADP)能量能量ATPATP酶酶 酶酶PiPiADP + PiADP + Pi+ +能量能量酶酶PiPi酶酶1.1.轉(zhuǎn)化過(guò)程轉(zhuǎn)化過(guò)程2.ADP2.ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATPATP時(shí)所需能量的主要來(lái)源時(shí)所需能量的主要來(lái)源動(dòng)物和人等動(dòng)物和人等綠色植物綠色植物能量能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+ADP +Pi+ATP ATP 酶酶動(dòng)物、人等動(dòng)物、人等: :通過(guò)通過(guò)呼吸作用呼吸作用分解有機(jī)物釋放的能量分解有機(jī)物釋放的能量綠色植物綠色植物: :呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用合作探究：合作探究：ATPATP與與ADPADP的相的相互轉(zhuǎn)化可以看互轉(zhuǎn)化可以看成是化學(xué)上的成是化學(xué)上的可逆反應(yīng)嗎？可逆反應(yīng)嗎？為什么？請(qǐng)?jiān)嚍槭裁矗空?qǐng)?jiān)囍鴱亩鄠€(gè)方面著從多個(gè)方面來(lái)說(shuō)明。來(lái)說(shuō)明。反應(yīng)條件不同反應(yīng)條件不同反應(yīng)場(chǎng)所不同反應(yīng)場(chǎng)所不同從能量來(lái)源看從能量來(lái)源看【例【例2 2】ATPATP是細(xì)胞中的能量通貨，下列關(guān)于是細(xì)胞中的能量通貨，下列關(guān)于ATPATP的敘述的敘述中不正確的是中不正確的是( )( )A.A.人在饑餓時(shí)，人在饑餓時(shí)，ATPATP可水解為可水解為1 1個(gè)腺苷和個(gè)腺苷和3 3個(gè)磷酸基團(tuán)個(gè)磷酸基團(tuán)B.ATPB.ATP中的中的“A”A”與與ATPATP徹底水解后生成的徹底水解后生成的“A”A”表示不表示不同物質(zhì)同物質(zhì)C.ATPC.ATP中的能量可來(lái)自光能和化學(xué)能，也可轉(zhuǎn)化為光能中的能量可來(lái)自光能和化學(xué)能，也可轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能和化學(xué)能D.1D.1個(gè)個(gè)ATPATP分子脫去分子脫去2 2個(gè)磷酸基團(tuán)可用于形成個(gè)磷酸基團(tuán)可用于形成RNARNA的原料的原料A A【解析【解析】ATPATP只有只有2 2個(gè)高能磷酸鍵，一般可水解產(chǎn)生個(gè)高能磷酸鍵，一般可水解產(chǎn)生1 1個(gè)個(gè)腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸和2 2個(gè)磷酸基團(tuán)，不會(huì)產(chǎn)生個(gè)磷酸基團(tuán)，不會(huì)產(chǎn)生3 3個(gè)磷酸個(gè)磷酸基團(tuán)；光合作用和細(xì)胞呼吸都產(chǎn)生基團(tuán)；光合作用和細(xì)胞呼吸都產(chǎn)生ATPATP，ATPATP中的能量中的能量能轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能；能轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能；1 1個(gè)個(gè)ATPATP分子脫去分子脫去2 2個(gè)磷酸基團(tuán)個(gè)磷酸基團(tuán)后即腺嘌呤核糖核苷酸，是合成后即腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNARNA的原料。的原料。【解題關(guān)鍵【解題關(guān)鍵】本題主要考查本題主要考查ATPATP的結(jié)構(gòu)組成及功能，解的結(jié)構(gòu)組成及功能，解答本題從以下三個(gè)方面突破：答本題從以下三個(gè)方面突破：ATPATP的組成成分；的組成成分；ATPATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及各字母代表的含義；的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及各字母代表的含義；ATPATP是吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶。是吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶。 用于大腦思考用于大腦思考 用于生物發(fā)電發(fā)光用于生物發(fā)電發(fā)光 用于細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸、細(xì)胞的生長(zhǎng)分裂等用于細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸、細(xì)胞的生長(zhǎng)分裂等用于維持體溫恒定用于維持體溫恒定三、三、ATPATP的利用的利用 用于各種運(yùn)動(dòng)，用于各種運(yùn)動(dòng)， 如肌細(xì)胞收縮如肌細(xì)胞收縮ATPATPATP機(jī)械能（如肌細(xì)胞收縮）機(jī)械能（如肌細(xì)胞收縮）滲透能（如主動(dòng)運(yùn)輸）滲透能（如主動(dòng)運(yùn)輸）電能（如電鰻放電）電能（如電鰻放電）光能（如螢火蟲(chóng)發(fā)光）光能（如螢火蟲(chóng)發(fā)光）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶化學(xué)能（如蛋白質(zhì)合成）化學(xué)能（如蛋白質(zhì)合成）四、理解四、理解ATPATP是細(xì)胞的能量是細(xì)胞的能量“通貨通貨”（直接能源（直接能源）ATP ADP+PiATP ADP+Pi+ +能量能量酶酶I I 酶酶IIII1.1.需需( (吸吸) )能反應(yīng)一般與能反應(yīng)一般與ATPATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系水解的反應(yīng)相聯(lián)系, ,由由ATPATP水解提供能量。水解提供能量。2.2.放能反應(yīng)一般與放能反應(yīng)一般與ATPATP的合成相聯(lián)系的合成相聯(lián)系, ,釋放的能量?jī)?chǔ)釋放的能量?jī)?chǔ)存在存在ATPATP中。中。不要因?yàn)椴灰驗(yàn)锳TPATP是直是直接能源物質(zhì)就認(rèn)接能源物質(zhì)就認(rèn)為細(xì)胞中的為細(xì)胞中的ATPATP含含量很高。量很高。ATPATP全稱：三磷酸腺苷全稱：三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： A-PA-PP PP P形成途徑：形成途徑：與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化：相互轉(zhuǎn)化：利用：各種形式的能量利用：各種形式的能量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATP ADP+PiATP ADP+Pi+ +能量能量酶酶I I酶酶IIII1.ATP1.ATP中大量化學(xué)能儲(chǔ)存在中大量化學(xué)能儲(chǔ)存在( )( )A A腺苷內(nèi)腺苷內(nèi) B B磷酸基團(tuán)內(nèi)磷酸基團(tuán)內(nèi) C C腺苷與磷酸基團(tuán)連接鍵內(nèi)腺苷與磷酸基團(tuán)連接鍵內(nèi) D D高能磷酸鍵內(nèi)高能磷酸鍵內(nèi) D D2.ATP 2.ATP 之所以作為能量的直接來(lái)源，是因?yàn)椋ㄖ宰鳛槟芰康闹苯觼?lái)源，是因?yàn)椋?） A.ATP A.ATP 在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量很多在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量很多 B.ATP B.ATP 中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定 C.ATP C.ATP 中的高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量多且很不穩(wěn)定中的高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量多且很不穩(wěn)定 D.ATP D.ATP 是生物體內(nèi)惟一可以儲(chǔ)存能量的化合物是生物體內(nèi)惟一可以儲(chǔ)存能量的化合物 C C3.3.高等植物體內(nèi)產(chǎn)生高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATPATP的生理過(guò)程有（的生理過(guò)程有（ ）A.A.呼吸作用、滲透作用呼吸作用、滲透作用B.B.呼吸作用、蒸騰作用呼吸作用、蒸騰作用C.C.光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用D.D.光合作用、主動(dòng)運(yùn)輸光合作用、主動(dòng)運(yùn)輸C C4.4.對(duì)于反應(yīng)式：對(duì)于反應(yīng)式：ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量，以能量，以下提法正確的是（下提法正確的是（ ）A.A.物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的 B.B.物質(zhì)和能量都是可逆的物質(zhì)和能量都是可逆的C.C.物質(zhì)和能量都是不可逆的物質(zhì)和能量都是不可逆的 D.D.物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶A A5.ATP5.ATP和和ADPADP的相互轉(zhuǎn)化可表示為：的相互轉(zhuǎn)化可表示為：請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：（1 1）ATPATP的中文名稱是的中文名稱是_，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)，簡(jiǎn)式，簡(jiǎn)式中的中的A A代表代表_，P P代表代表_，3 3個(gè)個(gè)ATPATP含有含有_個(gè)高能磷酸鍵。個(gè)高能磷酸鍵。（2 2）上述反應(yīng)中的酶）上述反應(yīng)中的酶和酶和酶_（填（填“相同相同”“”“不不同同”）。）。（3 3）在植物細(xì)胞內(nèi)，形成）在植物細(xì)胞內(nèi)，形成ATPATP的生理過(guò)程有的生理過(guò)程有_作用和作用和_作用；在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，形成作用；在動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)，形成ATPATP的生理過(guò)程為的生理過(guò)程為_(kāi)作用。作用?！窘馕觥窘馕觥浚? 1）ATPATP是三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為是三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A AP PP PP P，A A代表腺苷，代表腺苷，P P代表磷酸基團(tuán)，每個(gè)代表磷酸基團(tuán)，每個(gè)ATPATP中含有中含有2 2個(gè)高能磷酸鍵，所以個(gè)高能磷酸鍵，所以3 3個(gè)個(gè)ATPATP中含有中含有6 6個(gè)高能磷酸鍵。個(gè)高能磷酸鍵。（2 2）ATPATP與與ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化，但不是可逆反應(yīng)，因可以相互轉(zhuǎn)化，但不是可逆反應(yīng)，因?yàn)閮烧咧忻覆煌?。為兩者中酶不同。? 3）植物中產(chǎn)生）植物中產(chǎn)生ATPATP的過(guò)程為光合作用和呼吸作用，的過(guò)程為光合作用和呼吸作用，動(dòng)物中只有呼吸作用產(chǎn)生動(dòng)物中只有呼吸作用產(chǎn)生ATPATP。答案答案: :（1 1）三磷酸腺苷）三磷酸腺苷 A AP PP PP P 腺苷腺苷 磷酸基磷酸基團(tuán)團(tuán) 6 6 （2 2）不同）不同 （3 3）光合）光合 呼吸呼吸 呼吸呼吸如果你希望成功，那么就要以恒心為良友，以經(jīng)驗(yàn)為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。