高中生物必修1：第2节 细胞的能量“通货”——ATP(人教版)

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1、（2）细胞的主要能源物质是：）细胞的主要能源物质是：（3）生物体内储存能量的主要物质是：）生物体内储存能量的主要物质是：（1）能量的根本来源是：）能量的根本来源是：太阳能太阳能糖类糖类脂肪脂肪（4）生物体内的能源物质是：）生物体内的能源物质是： 糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质1、知识回顾、知识回顾 我们的日常生活每天我们的日常生活每天都需要必要的开销，这些都需要必要的开销，这些消费要通过我们手里的流消费要通过我们手里的流通货币。通货币。 如果我们拿着存折去如果我们拿着存折去商店买一些小东西，比如商店买一些小东西，比如一根雪糕，在进行交易时一根雪糕，在进行交易时就会很不方便。就会很不方便。

2、2、导入新课、导入新课 细胞利用能量也是如此。细胞利用能量也是如此。 ATP分子就是那个可以在细胞内流通的分子就是那个可以在细胞内流通的“货币货币”，即能量的，即能量的“通货通货”。 在细胞中的在细胞中的“存折存折”就相当于储存着能量就相当于储存着能量的的有机物大分子有机物大分子，如糖类和脂肪。这些有机物，如糖类和脂肪。这些有机物中储存着大量而稳定的化学能，不易被细胞直中储存着大量而稳定的化学能，不易被细胞直接利用。接利用。第第2节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货” ATP一、什么是一、什么是ATP 三、三、ATP与与ADP的相互转化的相互转化四、四、ATP的生理功能的生理功能二、二、ATP

3、分子的结构分子的结构 1. 知道什么是知道什么是ATP以及以及ATP的结构。的结构。 2. ATP的化学组成和特点以及的化学组成和特点以及ATP在能量代谢在能量代谢中的作用。中的作用。 3. ATP与与ADP的相互转化以及的相互转化以及ATP的形成途径。的形成途径。 1. 进行有关的实验和探究，学会控制自变量，进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。和重复实验。 2. 在有关实验、资料分析、思考与讨论、探在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达能力以及分享究等的问题讨论中，运用语言表

4、达能力以及分享信息的能力。信息的能力。 通过分析通过分析ATP、ADP的动态平衡树立辨的动态平衡树立辨证唯物主义自然观。证唯物主义自然观。 ATP化学组成的特点及其在能量代谢化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。中的作用。ATP与与ADP的相互转化。的相互转化。银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。杜牧 一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星。一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星。点点萤火之光照亮了我们童年的幻梦点点萤火之光照亮了我们童年的幻梦1. 萤火虫发光的生物学意义是什么？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？萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3. 萤

5、火虫发光的过程有能量的转换吗？萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。 萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。有的发光物质。 有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。发光。一、认识一、认识ATP 生命系统必须依靠物质和能量来维持，生命生命系统必须依靠物质和能量来维持，生命活动需要能量。活动需要能量。 在细胞中存在着一种在细胞中存在着一种活跃的有机物活跃的有机物，

6、它不似，它不似糖类、脂肪那样稳定，而是极易分解和重新合成。糖类、脂肪那样稳定，而是极易分解和重新合成。在合成与分解的过程中伴随着能量的储存与释放。在合成与分解的过程中伴随着能量的储存与释放。 细胞中绝大多数需能化学反应都是由它直接细胞中绝大多数需能化学反应都是由它直接提供能量的。这种活跃的有机物就是提供能量的。这种活跃的有机物就是ATP。ATP是绝大多数生命活动所需能量的直接来源。是绝大多数生命活动所需能量的直接来源。觅觅食食求求 偶偶繁繁殖殖二、二、 ATP分子的结构分子的结构1、ATP全称三磷酸腺苷全称三磷酸腺苷 A-腺苷腺苷T-三个三个P-磷酸基团磷酸基团 代表一种特殊的化学键，叫高能磷

7、酸键。代表一种特殊的化学键，叫高能磷酸键。其结构式可简写为其结构式可简写为A-PPP，其中：，其中：生物化学中常将水解时释放生物化学中常将水解时释放的能量大于的能量大于20。9KJ/mol的磷的磷酸键称为酸键称为高能磷酸键高能磷酸键。2、ATP分子结构分析分子结构分析COCCHHOH OHCC O P OP OPOHOOHOOHONCNCCCNCNN HHHHHHHHOHP P PA ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中；键中；ATP分子中远离分子中远离A的高能磷酸键易水解；的高能磷酸键易水解；1mol高能磷酸键水解可以释放高能磷酸键水解可以释放30.

8、54kJ能量，所以能量，所以ATP是细胞内的一种是细胞内的一种高能高能磷酸化合物磷酸化合物。 ATP的水解本质上就是的水解本质上就是ATP分子中高能分子中高能磷酸键的水解，也就是高能磷酸键的断裂，磷酸键的水解，也就是高能磷酸键的断裂，在断裂的同时，储存在键中的大量能量释在断裂的同时，储存在键中的大量能量释放出来。放出来。三、三、ATP和和ADP的相互转化的相互转化 ATP的化学性质不稳定，在有关酶的作用的化学性质不稳定，在有关酶的作用下，下，ATP分子中远离分子中远离A的那个高能磷酸键很容的那个高能磷酸键很容易水解，也很容易重新形成。易水解，也很容易重新形成。水解时伴随有能水解时伴随有能量的释

9、放，量的释放， P脱离开来形成脱离开来形成Pi，ATP就转化为就转化为ADP，即二磷酸腺苷；，即二磷酸腺苷；重新形成时则伴随有能重新形成时则伴随有能量的储存。量的储存。AP P PADPATPATP水解酶水解酶 A-PPPA-PP + Pi + 能量能量1ATP合成及水解反应式合成及水解反应式(1)ATP水解水解ATP合成酶合成酶能量能量2A-PPPA-PP+ Pi +(2)ATP合成合成反应示意图：反应示意图：各生命活动各生命活动ATPADPPi能量能量2合成酶合成酶水解酶水解酶能量能量1Pi光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATP和和ADP的相互转化是否为可逆反应？的相互转化是否为可逆反应？

10、不是，不是，可逆反应的特点：正逆反应都在同一条件可逆反应的特点：正逆反应都在同一条件下进行。下进行。ATP水解水解ATP合成合成反应类型反应类型水解反应水解反应合成反应合成反应反应催化剂反应催化剂ATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶反应场所反应场所广泛存在于细胞广泛存在于细胞的各个需能部位的各个需能部位线粒体、细胞质基线粒体、细胞质基质、叶绿体基粒质、叶绿体基粒能量来源能量来源高能磷酸键水解高能磷酸键水解光能（光合作用）光能（光合作用）有机物中的化学能有机物中的化学能（呼吸作用）（呼吸作用）能量去向能量去向直接供生命活动直接供生命活动 需要需要储存在储存在ATP的高能的高能磷酸键中磷酸键中1、

11、ATP与与ADP的相互转化在物质上是可逆的。的相互转化在物质上是可逆的。2、ATP与与ADP的相互转化在能量上是不可逆的。的相互转化在能量上是不可逆的。 因为因为ATP与与ADP的相互转化不可逆，故的相互转化不可逆，故不能说是一个动态平衡反应，只能说不能说是一个动态平衡反应，只能说ATP和和ADP的含量处于动态平衡之中。的含量处于动态平衡之中。 ATP的含量很少，但的含量很少，但ATP与与ADP之间转化非之间转化非常迅速，从而保证了生物体内部稳定的供能环境。常迅速，从而保证了生物体内部稳定的供能环境。 一般地说，一般地说，ATP在细胞内形成后不到在细胞内形成后不到1 min的的时间就要发生转化