高考生物第一轮复习课件必修1第5章 细胞的能量“通货”—ATP.ppt
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1、第十三第十三课时课时细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATP银银烛烛秋秋光光冷冷画画屏屏,轻轻罗罗小小扇扇扑扑流流萤萤。天天街街夜夜色色凉凉如如冰冰,卧卧看看牵牵牛牛织织女女星星。秋秋 夕夕-杜杜牧牧考点一考点一ATP的的结结构、功能及其相互构、功能及其相互转转化化【基【基础础知知识识整合】整合】1结结构:构:ATP的的结结构构简简式是式是 ,一个,一个ATP分分子中含有一个子中含有一个 键键,两个,两个 键键,三,三个个 。APPP普通磷酸普通磷酸高能磷酸高能磷酸磷酸基磷酸基团团ATP 三磷酸腺苷三磷酸腺苷全称全称ATP腺苷腺苷三个三个磷酸基团磷酸基团(高能磷酸化合物)(高能磷酸化合物)ATP
2、是一类是一类高能磷酸化合物高能磷酸化合物APPP 代表腺苷代表腺苷代表磷酸基团代表磷酸基团代表一种特殊的化学键,代表一种特殊的化学键,叫做高能磷酸键叫做高能磷酸键通常我们把水解时放出的能量在通常我们把水解时放出的能量在20.92千焦千焦每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合每摩尔以上的磷酸化合物叫做高能磷酸化合物。物。ATPATP的结构简式的结构简式APPP 代表腺苷代表腺苷代表磷酸基团代表磷酸基团 代表一种特殊的化学键,代表一种特殊的化学键,叫高能磷酸键叫高能磷酸键1:ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。2:1molATP中包含几中包含几mo
3、l高能磷酸键?高能磷酸键?3:ATP分子的水解本质上就是分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键分子中高能磷酸键的水解,也就是高能磷酸键的断裂。在断裂的同时,储的水解,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放出来。存在键中的大量能量释放出来。(2 mol)2 2功能:直接给细胞的功能:直接给细胞的 提提供能量。供能量。生命活动生命活动用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入取两等份分别装入两支试管两支试管,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合,置置于暗处于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现可见
4、试管内有淡黄色荧光出现,约过约过1515分钟荧光消失,然后分钟荧光消失,然后AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml2mlATPATP注射注射液液2ml2mlAB实验探究实验探究AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml2mlATPATP注射注射液液2ml2ml从从A A、B B试管的实验现象中你得出的结论是试管的实验现象中你得出的结论是?ABA A试管中葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能,试管中葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能,B B试管中试管中ATPATP能直接供能。能直接供能。3 3ATPATP水解:在有关酶的催化作水解:在有关酶的催化作用下,用下,ATPATP分子中分子中 的高能磷的高能磷酸键很容易水解,
5、并释放能量。酸键很容易水解,并释放能量。远离远离A A4ATP形成:在有关形成:在有关酶酶的催化作用下,的催化作用下,ADP可以接受可以接受能量,同能量,同时时与与 结结合,重新形成合,重新形成ATP。5ATP形成的能量来源:形成的能量来源:(1)对对于于动动物、人、真菌和物、人、真菌和大多数大多数细细菌来菌来说说,均来自于,均来自于 ,对对于于绿绿色色植物来植物来说说,则则来自于来自于 。(2)细细胞胞内内 相互相互转转化的能量供化的能量供应应机制,是生物界机制,是生物界的共性。的共性。一个游离的一个游离的Pi细细胞呼吸胞呼吸细细胞呼吸和光合作用胞呼吸和光合作用ATP与与ADP ATP的形成
6、途径的形成途径 【知识拓展】【知识拓展】1ATP的形成途径的形成途径 ATP在细胞内的含量是很少的。但是,在细胞内的含量是很少的。但是,ATP在细胞在细胞内的转化是十分迅速的。它在细胞内的含量总是处在内的转化是十分迅速的。它在细胞内的含量总是处在动动态平衡态平衡之中,这对于构成生物体内部稳定的供能环境,之中,这对于构成生物体内部稳定的供能环境,具有重要的意义。具有重要的意义。ATP ADP酶酶能量PiPi能量ATPATP合成合成合成合成ATPATP水解水解水解水解 ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化 2ATP与与ADP的相互的相互转转化化ATP的合成的合成ATP的水解的水解反反应
7、应式式ADPPi能量能量 ATPATP ADPPi能量能量所需所需酶酶ATP合成合成酶酶ATP水解水解酶酶能量来源能量来源光能光能(光合作用光合作用),化学能,化学能(细细胞胞呼吸呼吸)储储存在高能磷酸存在高能磷酸键键中的能中的能量量能量去路能量去路储储存于形成的高能磷酸存于形成的高能磷酸键键中中用于各用于各项项生命活生命活动动反反应场应场所所细细胞胞质质基基质质、线线粒体、叶粒体、叶绿绿体体生物体的需能部位生物体的需能部位由上表可看出,由上表可看出,ATP和和ADP的相互的相互转转化化过过程中,反程中,反应类应类型、型、反反应应所需所需酶酶以及能量的来源、去路和反以及能量的来源、去路和反应场
8、应场所都不完全相所都不完全相同,因此同,因此ATP和和ADP的相互的相互转转化不是可逆反化不是可逆反应应。但物。但物质质是是可循可循环环利用的。利用的。【典例精析】【典例精析】【例【例1 1】下列有关】下列有关ATPATP的叙述,正确的是的叙述,正确的是()()A A线线粒体是粒体是蓝蓝藻藻细细胞胞产产生生ATPATP的主要的主要场场所所B B叶叶绿绿体中消耗体中消耗ATPATP的的场场所是所是类类囊体薄膜囊体薄膜C CATPATP分子由分子由1 1个腺个腺嘌嘌呤和呤和3 3个磷酸基个磷酸基团组团组成成D D细细胞胞连续连续分裂分裂时时,伴随着,伴随着ATPATP与与ADPADP的相互的相互转
9、转化化DATP机械能渗透能热能电能光能化学能ATPATP的利用:的利用:电能考点二考点二ATP的利用的利用【基【基础础知知识识整合】整合】1ATP可用于可用于 、生物、生物发电发电和和发发光、光、大、大脑脑思考等。思考等。2细细胞内的吸能反胞内的吸能反应应一般与一般与 相相联联系,放能反系,放能反应应一般与一般与 相相联联系。能量通系。能量通过过 在吸能反在吸能反应应和放能反和放能反应应之之间间循循环环流通。正流通。正是由于是由于细细胞内具有胞内具有ATP这这种能量种能量“通通货货”,细细胞才能及胞才能及时时而持而持续续地地满满足足 对对能量的需求。能量的需求。细细胞的主胞的主动动运运输输 肌
10、肌细细胞收胞收缩缩 细细胞内各种吸能反胞内各种吸能反应应 ATP的水解反的水解反应应 ATP 的合成的合成 ATP分子分子 各各项项生命活生命活动动【知识拓展】【知识拓展】与能量有关的知与能量有关的知识归纳识归纳(1)主要能源物主要能源物质质糖糖类类 (2)能源物能源物质质糖糖类类、脂肪、蛋白、脂肪、蛋白质质(3)主要主要储储能物能物质质脂肪脂肪 (4)直接能源物直接能源物质质ATP(5)最最终终(或根本或根本)能源能源光能光能应应用指南:用指南:联联系高等植物不同部位的系高等植物不同部位的细细胞基本胞基本结结构,分析其构,分析其产产生生ATP过过程的差异。程的差异。(1)含有叶含有叶绿绿体的
11、体的细细胞可通胞可通过过光合作用、光合作用、细细胞呼吸胞呼吸产产生生ATP。但是,在无光的条件下,只能通但是,在无光的条件下,只能通过细过细胞呼吸胞呼吸产产生生ATP。(2)不含叶不含叶绿绿体的体的细细胞通胞通过细过细胞呼吸胞呼吸产产生生ATP。在氧气充足。在氧气充足时时通通过过有氧呼吸;在氧气相有氧呼吸;在氧气相对对不足不足时时,有氧呼吸和无氧呼吸同,有氧呼吸和无氧呼吸同时时进进行;在无氧行;在无氧时时,暂时暂时通通过过无氧呼吸无氧呼吸产产生生ATP,长时间长时间无氧呼无氧呼吸,将吸,将产产生大量的酒精或乳酸,使生大量的酒精或乳酸,使细细胞中毒死亡。胞中毒死亡。【典例精析】【典例精析】【例【
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