高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP优秀教学课件ppt

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生命观念：理解ATP的结构与功能相适应，认同ATP是细胞内直接能源物质的重要性。科学思维：通过分析和综合ATP与ADP的相互转化过程，培养科学思维和逻辑推理能力。科学探究：通过实验和讨论，探索ATP在细胞生命活动中的作用，培养科学探究能力。社会责任：通过了解ATP在医疗等领域的应用，培养学生的社会责任感和科学态度。
观察视频 思考讨论：1、萤火虫发光的生物学意义是什么？2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3、在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？
相互传递信号，以便繁衍后代。
萤火虫腹部后端细胞内含有的荧光素，是其特有的发光物质。
有，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。
【提出问题】是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪，还是其他物质？
萤火虫发光需要
这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?
添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP）
实验:探究萤火虫发光的直接供能物质
结论：萤火虫发光的直接供能物质是 。
自学P86—89，初步了解以下问题
1、为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？2、ATP的结构？3、形成ATP的能量从哪里来的？4、ATP水解后的能量利用实例有？5、为什么说ATP是细胞内流通的能量“货币”？
储存有大量的能量，但不能被直接利用
储存的能量相对来说少，但能被直接利用
据计算，一分子葡萄糖所含的能量是一分子ＡＴＰ所含的能量的９４倍。
ATP——细胞的能量“通货” （直接能源）
3.是一种高能磷酸化合物
注意：RNA与ATP的联系
(1)元素组成都是 C、H、O、N、P。(2)ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分， 即AMP，是组成RNA的基本单位之一，如下图所示：
✮正确区分不同化合物中“A”的含义✮
1mlATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
二、 ATP是一种高能磷酸化合物
ATP
1、ATP作为高能磷酸化合物，在供能时，如何释放能量？
2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？
为各项生命活动直接提供能量
1、成人一天在静止状态下消耗的ATP为40kg，在紧张活动的下，ATP的消耗可达0.5kg/min。
细胞内ATP含量低，消耗大，转化快
2、人体中ATP的总量只有大约0.1ml。人体细胞每天的能量需要水解200-300 ml的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次
ATP合成时需要的能量来自哪里呢?
三、ATP与ADP可以相互转化
1.ATP合成的能量来源：
绿色植物、蓝细菌等：光合作用的光能、呼吸作用有机物分解释放的能量
人、动物、真菌、大多数细菌：呼吸作用有机物分解释放的能量
2.ATP水解释放的能量用于细胞内各项耗能的生命活动
如：主动运输、有机物合成、胞吞胞吐、肌肉收缩、蛋白质磷酸化等。
来源：光合作用呼吸作用
ATP与ADP相互转化的特点
①时刻不停的发生且处于动态平衡之中
ATP、ADP在细胞内含量少，但是转化迅速。从而实现细胞大量能量的需求。
②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性
③ATP与ADP相互转化过程中物质可逆，能量不可逆，催化的酶不相同，反应场所不同，因此，不是可逆反应。
ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁
①细胞中的放能反应与ATP合成相联系
②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系
③能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。
ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？
线粒体、叶绿体、细胞质基质
物质是可逆的，能量是不可逆的
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。
1．参与Ca2+ 主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP 水解的酶。当膜内侧的Ca2+ 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
2．在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
3．载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释放到膜外。
四、ATP的利用——主动运输
吸能反应，如蛋白质的合成
放能反应，如葡萄糖的氧化分解
细胞内的化学反应可以分为吸能反应与放能反应。吸能反应与ATP的水解相联系，放能反应与ATP的合成相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
糖类等有机物中的化学能
将荧光素酶基因导入植物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”。
白天，阳光照射，公园与普通公园一模一样。晚上，这些树就自动发光。公园里不需要路灯，一片通明。而且，光照非常柔和。 未来，夜间发光的树可能会成为街灯的天然替代品。
ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测腺苷三磷酸（ATP）。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。
荧光强度越强→ATP含量越多→微生物数量越多
应用：ATP荧光检测仪
讨论：生物体内的能源及能源物质
1、生物体内贮存能量的有机物有：
2、细胞中重要的能源物质：
3、植物细胞中重要的储存能量的物质：
4、动物细胞中重要的储存能量的物质：
5、生物体内储存能量的物质：
6、生物体进行各项生命活动的主要能源物质：
7、生物体进行各项生命活动的直接能量物质：
8、生物体进行各项生命活动的最终能源：
ATP的功能：ATP是一种高能磷酸化合物ATP和ADP的相互转化ATP的利用
为什么说ATP是细胞内流通的能量货币
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，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
光合作用（吸收的光能）呼吸作用（有机物分解释放的能量）
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
大脑思考 电鳐发电 主动运输 物质合成 肌肉收缩等
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之所以能作为能量的直接来源是因为（ ）A、ATP在细胞中数量非常多 B、ATP中的高能磷酸键很稳定 C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物
3、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列关于ATP的叙述，错误的是（ ）A. 细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B. ATP合成所需要的能量由磷酸提供C. ATP可以水解为ADP和磷酸D. 正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定