2018年高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.2 细胞的能量“通货”——ATP课件 新人教版必修1.pptVIP

-*- 第2节　细胞的能量“通货” ——ATP 目标导航 第2节　细胞的能量“通货”——ATP 1.说出ATP的化学组成和特点。 2.写出ATP分子的结构简式。 3.解释ATP和ADP的转化机制。 4.说出ATP在能量代谢中的来源和利用。 一 二 三 一、ATP分子中具有高能磷酸键 1.ATP分子的结构简式 ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成 A—P~P~P ,其中,A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 2.ATP的特点 ATP有2个高能磷酸键,高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54 kJ/mol;细胞内ATP的含量少,化学性质不稳定,远离腺苷(A)的高能磷酸键在有关酶的催化作用下易断裂也易合成。 运动员参加比赛时所需的直接能源物质是什么? 提示:ATP。 一 二 三 二、ATP和ADP可以相互转化 1.ATP和ADP相互转化示意图 2.ATP的形成途径 对于绿色植物来说,在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量来自呼吸作用和光合作用;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量来自呼吸作用。 一 二 三 三、ATP的利用 吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此,可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。 一 二 三 一、ATP与ADP之间的相互转化是不可逆反应 生物体内ADP与ATP可以相互转化,但是反应是不可逆的。 1.ATP的形成需满足的条件:2种原料(ADP和Pi)、能量、酶。 2.酶1是合成酶,酶2是水解酶,不是同一种酶。 3.能量1指光能或有机物分解释放的化学能,能量2是ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键水解释放的化学能。 4.ADP、Pi、ATP三种物质可反复循环利用,故上述转化过程中物质是可逆的,能量是不可逆的,整个反应是不可逆的。合成ATP的过程中有水生成。 一 二 三 二、ATP在细胞内存在的特点 1.量少。 2.普遍存在。 3.易再生,转化迅速。 一 二 三 三、ATP中能量的应用 ATP中的能量可以直接转换为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化学能、机械能、电能、光能、热能、渗透能等。 1.化学能——物质合成,如蛋白质和DNA的合成。 2.机械能——肌肉收缩、染色体运动。 3.电能——神经传导、生物电。 4.光能——萤火虫发光等。 5.渗透能——主动运输。 题型一 题型二 题型一 ATP的结构 【例1】 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(　　) ①腺苷很容易吸收能量和释放能量　②第三个高能磷酸键很容易断裂和再形成　③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离(即第二个高能磷酸键断裂),使ATP转化为ADP,同时释放能量　④ADP可以在酶的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 A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 题型一 题型二 解析:ATP含有三个磷酸基团、一个普通化学键、两个高能磷酸键,ATP水解时第二个高能磷酸键断裂,储存在高能磷酸键中的能量释放出来,ATP转化为ADP。在有关酶的催化下,ADP与Pi结合,吸收能量,又可形成第二个高能磷酸键,ADP又转化为ATP。 答案:C 反思领悟ATP也叫做三磷酸腺苷,是高能磷酸化合物的典型代表。其中的高能磷酸键(用“~”表示)水解时释放出的化学能是普通化学键释放化学能的2倍以上。 题型一 题型二 题型二 ADP与ATP之间的转化 【例2】 下列有关生物体ATP的叙述,正确的是(　　) A.ATP与ADP的相互转化,在活细胞中其循环是永无休止的 B.ATP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 D.ATP与ADP的相互转化,使生物体内各项化学反应能在常温、常压下快速又顺利地进行 题型一 题型二 解析:生命活动要消耗ATP,细胞不断合成ATP,在活细胞中ATP与ADP的相互转化是永无休止的。ATP和ADP是两种不同的物质。细胞内的ATP含量很少,但合成很快,以适应生命活动对能量的需求。ATP与ADP的相互转化为生物体内的化学反应提供能量。酶具有催化作用,能降低反应的活化能,从而保证生物体内各项化学反应能在常温、常压下快速又顺利地进行。 答案:A 反思领悟ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,从而保证细胞生命活动正常进行。 探究方法 能力展示 解答实验设计题的方法 (1)注意实验设计的科学性。