能量的直接来源 ATP

人教版高中生物必修一优质课件：第五章第2节《细胞的能量“通货”—ATP》(共35张PPT)

选自人教版高中生物必修一第五章第2节
这些都是什么？
这些物质能在市场上直接买东西吗？不能
我们在市场上能用直接用什么买东西？
那么细胞中……
问题1
忆一忆
问题 2
哪些物质与能量有关？糖类 ——细胞的主要能源物质脂肪 ——细胞内良好的储能物质
哪些结构与能量转换有关？
讨论
糖类、脂肪等物质能为生命活动直接供能吗?
能量转换站-----叶绿体
人、动物、真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量
绿色植物:呼吸作用和光合作用
人、动物、真菌等
绿色植物
ADP +Pi
能量
酶
ATP
光合呼吸
ATP与ADP的相互转化：
ATP
能量
呼吸
Pi 酶酶能量 ADP
主动运输发光发电肌肉收缩大脑思考物质合成
Pi
ATP与ADP相互转化
ATP
酶酶
ADP+ Pi+能量
讨论 ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
ATP合成与ATP分解的比较：
酶
酶
反应 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP 合成反应反应类型水解反应合成酶酶的类型水解酶线粒体、叶绿体、场所活细胞所有部位细胞质基质等能量来源高能磷酸键能量去向用于各项生命活动有机物中的化学能、光能储存于高能磷酸键中
ATP的水解过程
ATP
ATP水解酶
为生命活动提供能量
ADP+ Pi+能量
讨论
哪些生命活动由 ATP 直接供能?
用于主动运输（渗透能）

人教版教学课件细胞的能量通货--ATPlei

新洲三中高一生物组
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
3、ATP在细胞内的含量及其生成是（ D ）
A 、很多，很快 C 、很多，很慢 B 、很少，很慢 D 、很少，很快
4、ATP之所以能作为能量的直接来源是因（ C ）
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
新洲三中高一生物组
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
在生命系统中：主要的能源物质：
糖类
主要的贮能物质：脂肪
？
新洲三中高一生物组
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
1.ATP的中文名称是什么？
2.ATP的分子简式怎样书写？
3.各符号代表什么含义？ 4.ATP中有哪几种磷酸键？
新洲三中高一生物组
接能源物质
新洲三中高一生物组
A
荧光消失 15min
2mL 蒸馏水
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
无荧光出现无荧光出现
无荧光出现有荧光出现
新洲三中高一生物组
B C
2mL 葡萄糖溶液暗处 2mL 脂肪溶液 2mL ATP溶液
D
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
上述实验结果能说明什么问题？
ATP的形成途径（能量主要来源）
动物、人、真菌、多数细菌等糖类、脂肪等有机物氧化分解绿色植物
ADP +Pi+
能量
酶
ATP
新洲三中高一生物组
普通高中课程标准实验教科书生物必修（1）
三、ATP的利用
萤火虫发光、肌肉收缩等生命活动需要的能量都是直接由ATP提供的。你还能举出一些需要能量的并且有ATP直接供能的生命活动的例子吗？

ATP及其主要来源

注意：光合所产生的ATP只用于暗反应。 ATP只用于暗反应注意：光合所产生的ATP只用于暗反应。
细胞呼吸
一、概念：课本P91。概念：课本。本质：分解有机物，释放能量。二、本质：分解有机物，释放能量。思考：呼吸作用与呼吸运动有何区别？思考：呼吸作用与呼吸运动有何区别？三、意义为生命活动提供能量。 1、为生命活动提供能量。原因：合成ATP ATP， ATP是直接能源物质是直接能源物质。原因：合成ATP，而ATP是直接能源物质。思考：对细胞来说，呼吸和光合哪个重要？思考：对细胞来说，呼吸和光合哪个重要？呼吸作用停止，生命就消失了。呼吸作用停止，生命O2 酶 12H2O 34ATP
2ATP 2CH3—CO—COOH
6H2O 20[H] 酶 2ATP 6CO2
细胞的直接能源物质：细胞的直接能源物质：ATP
一、ATP的结构的结构全称：三磷酸腺苷；结构简式：－全称：三磷酸腺苷；结构简式：A－P~P~P。。
高能磷酸键的键能是30.54kj/mol，易断裂及形成。高能磷酸键的键能是30.54kj/mol，易断裂及形成。 30.54kj/mol
二、ATP的功能的功能所有细胞的直接能源物质的直接能源物质。 1、所有细胞的直接能源物质。思考：细胞不是有糖类等能源物质吗？思考：细胞不是有糖类等能源物质吗？为何还需 ATP来充当直接能源物质来充当直接能源物质？要ATP来充当直接能源物质？注意：并非所有生命活动都由ATP直接供能。 ATP直接供能注意：并非所有生命活动都由ATP直接供能。 DNA的复制等的复制等。如：DNA的复制等。各种形式能量转换的中心环节。 2、各种形式能量转换的中心环节。光能→ATP→稳定的化学能稳定的化学能→ 光能稳定的化学能光合作用热能光能机械能其余→ATP→ 电能其余

ATP的主要来源

同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
类型项目
有氧呼吸场所细胞质基质、线粒体（主要）需氧、酶等二氧化碳和水大量
无氧呼吸细胞质基质
区别
条
产释
件
物能
不需氧、需酶
酒精、二氧化碳或乳酸少量
葡萄糖酶 4[H] 2 丙酮酸酶 6H2O
20[H]
少量能量
细胞质基质
酶 O2
大量能量
少量能量线粒体
12H2O
6CO2
有氧呼吸的三个阶段
（1）葡萄糖的初步分解（场所：细胞质基质）酶 2C3H4O3 +4 [H] + 少量能量 C6H12O6 （丙酮酸）（2）丙酮酸的彻底分解（场所：线粒体基质）酶 6CO2 +20 [H] + 少量能量 2C3H4O3 + 6H2O
问题： 1、在夜晚没有光的情况下如何提高农作物的产量？适当降低温度 2、旱涝灾害怎样影响呼吸作用？
旱灾：缺水。涝灾：水多进行无氧呼吸产生洒精对植物有毒害作用。
3、如何进行果蔬的贮藏？
零上低温，低氧
4、如何进行谷物等粮食的贮藏？
晒干，使水分减少 5、为什么要中耕松土？有利于植物根的有呼吸，吸收矿质无素
思考题
• 生物体生命活动所需能量的直接来源
是什么?
ATP
绿色植物
• 这种物质是如何形成的？
动物和人
ADP+Pi+
能量
酶
ATP
细胞生命活动的主要能源物质是什么？

细胞的能量“通货”──ATP

~P。
ATP是一种高能磷酸化合物。不仅因为是它的分子结构中含有磷酸，还因为它在水解时释放的能量是30．54kJ／mol（千焦每摩尔）（一般将水解时，能够释放20．92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物）。 ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量(13．8kJ／mol)的两倍以上。
医用葡萄糖溶液2ml ATP注射液2ml
?
这个实验能说明什么问题
A
B
A
B
能源物质
生物的生命活动
可以直接进行？
ATP
一、什么是ATP？
ATP是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate)的英文缩写符号， A---腺苷、T---三、P---磷酸基团。
ATP的分子结构简式是：A—P ~ P
*放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中.
有趣的比喻
我们的日常生活每天都需要买些东西，如果我们拿着大额支票去交易会很麻烦。相反，我们可以通过银行把它们换成10元， 1元等的小票。
在细胞中，大额支票相当于储存能量的有机物大分子（糖类、脂肪），ATP就是细胞内流通的小票。即细胞能量的“通货”。
能量总在我们每一个的细胞中激荡着，流动着！只有不断的摄取补充能量，我们的生命才能够维持下去！
你知道谁在为我们提供能量吗？
生物体把能量用在生命活动的各个方面
生物体的能源物质
最根本的能量来源是: 太阳能
细胞的主要能源物质是: 糖类
生物体内储存能量的物质是: 脂肪
这其中的能量能不能直接被生物体利用呢？
ATP（三磷酸腺苷）的结构简式
• 特点：远离A的高能磷酸键容易生成，伴随能量储存、容易断裂，伴随能量的释放。

生物必修1人教版5.2细胞的能量通货——ATP(共33张ppt)

A、磷酸、腺苷、能量、酶 B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶
D、磷酸、能量、酶
课堂练习：
酶
5、对于反应式：ATP
ADP+Pi+能量，以下提
A 法正确的是（）酶
A、物质是可逆的，能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的，能量是可逆的
6、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提
生理过程不同，所用的酶不相同，不是可逆反应。 4.正常细胞中ATP含量有何特点？
含有2个高能磷酸键，每摩高能磷酸键断裂释放的能量多达30.54KJ，远离腺苷A的高能磷酸键易断裂也易合成。
高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92KJ·mol 以上的磷酸化合物。
P58
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
a、转化过程：
ATP酶水解酶 ATP
ATP酶合成酶
ADP +Pi+能量
A-P~P~P
能量
(ATP)
酶图中的两种酶酶
是否相同？
能量
Pi
A-P~P
Pi
(ADP)
b、关于ATP与ADP之间转换的问题讨论：
ATP 酶ADP + Pi + 能量
1.上面反应式中合成ATP的能量从那里获得？到哪里去了？植物细胞来自呼吸作用、光合作用动物细胞来自呼吸作用、磷酸肌酸的水解
ATP的生理功能： ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源
ATP——细胞内的直接能源物质
四、ATP在能量转换中的作用
光能根本能源
光合作用主要能源物质
储存

ATP与ADP的相互转化

是的，请看它们的原理新陈代谢与ATP新陈代谢不仅需要酶，而且需要能量。

我们知道，糖类是细胞的主要能源物质之一，脂肪是生物体内储存能量的主要物质。

但是，这些有机物中的能量都不能直接被生物体利用，它们只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来，并且储存在ATP中才能被生物体利用。

所以说，新陈代谢所需要的能量是由细胞内的ATP直接提供的，ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

ATP的分子简式ATP是三磷酸腺苷的英文缩写符号，它是各种活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。

高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92 kJ/mol(千焦每摩尔)以上的磷酸化合物，ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ/mol。

ATP的分子式可以简写成A- P～P～P。

简式中的A代表腺苷①，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键。

ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。

高能磷酸键水解时能够释放出大量的能量，ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。

ATP与ADP的相互转化科学研究表明，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定的条件下很容易水解，也很容易重新形成：水解时伴随有能量的释放；重新形成时伴随有能量的储存。

在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键水解，远离A的那个磷酸基团脱离开，形成磷酸(Pi)，同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，三磷酸腺苷就转化成二磷酸腺苷(英文缩写符号是ADP)。

在另一种酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个磷酸结合，从而转化成ATP(如图)。

ATP在细胞内的含量是很少的。

但是，ATP在细胞内的转化是十分迅速的。

这样，细胞内ATP的含量总是处在动态平衡之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，具有重要的意义。

ATP水解时释放出的能量，是生物体维持细胞分裂、根吸收矿质元素离子和肌肉收缩等生命活动所需能量的直接来源。

ATP的形成途径生物体内的活细胞怎样使ADP转化成ATP，以便保证能量的不断供应呢？对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，主要来自线粒体内有氧呼吸过程中分解有机物释放出的能量。

专题三考点ATP在能量代谢中的作用

专题三考点ATP在能量代谢中的作用
专题三考点ATP在能量代谢中的作用
专题三考点ATP在能量代谢中的作用
3．ADP 专题三考点ATP在能量代谢中的作用
专题三考点ATP在能量代谢中的作用
生成
ATP
时需要
Pi，不需要能量。(×)
专题三考点ATP在能量代谢中的作用
专题三考点ATP在能量代谢中的作用
[分析] 专题三考点ATP在能量代谢中的作用
3．ATP 能作为直接能源物质的原因：细胞中 ATP 与 ADP 能循环转变，且十分迅速。
【例 3】 (2017·广州模拟)小林参加校运动会的百米
赛跑，跑步时肌肉细胞所需能量的直接提供者是( )
A．脂肪
B．氨基酸
C．ATP
D．葡萄糖
解析：ATP 是生命活动的直接能源物质。
答案：C
ATP 和 ADP 相互转化的一个误区 ATP 和 ADP 能相互转化，但不要误认为是可逆反应。因为能量来源、酶、反应场所等不同，所以不是可逆反应。
1．ATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团构成。(×) [分析] ATP 由腺苷和 3 个磷酸基团构成，其中腺苷由腺嘌呤和核糖构成。
2．生物体中储备着大量的 ATP 为生命活动提供能量。(×)
[分析] 生物体中 ATP 是直接供能物质，在生物体内含量很少，与 ADP 不断地相互转化，为生命活动提供能量。
答案：B
5．下列生命现象中不伴随有 ATP 消耗的是( ) A．水分子进入细胞 B．神经冲动的传导 C．葡萄糖在小肠中被吸收 D．根尖生长点细胞有丝分裂解析：水分子进入细胞属于自由扩散，不消耗能量。
答案：A
►多项选择题
6．能产生 ATP 的场所有( )

生物学③必修5.3《ATP的主要来源——细胞呼吸》(新人教版-必修1)PPT课件_Hooker

二探究酵母菌细胞呼吸的方式 ⒍实验结论酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的 CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的CO2。
7、问题思考
①为什么实验过程中有的小组从瓶A中取出培养液鉴定也变成灰绿色？如何改进？瓶A通氧不足，部分酵母菌进行了无氧呼吸。用橡皮球持续向瓶C内通气，培养液的量应适宜。 ②为控制无氧条件，用T形夹夹住橡皮管密封处理，发生锥形瓶B爆裂现象，这是为什么呢？如何排除这一现象？密封之前瓶内有一定的氧气，酵母菌同时进行有氧和无氧呼吸产生二氧化碳，增加气体压力。 B瓶封口后不用夹住，放臵一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶/ ③有人认为该实验装臵中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，如何进行验证？在有氧和无氧条件下各设一空白对照，即在培养瓶中只加入葡萄糖水溶液，其他装臵与实验组相同。
训练迁移
1、适宜的温度条件下，在下列装臵中都加入活酵母，其中适于产生酒精的装臵是（ A ）
A
加入葡萄糖和水
B
加入葡萄糖
加入水
C
D
加入葡萄糖和水并不断搅拌
2、酿酒过程中如何控制发酵环境中的氧气，为什么这么做？
三、细胞呼吸的类型
前面我们通过探究实验，知道了酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的CO2和H2O；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的 CO2。
酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来的有机物进行异养生活，以出芽生殖的方式产生后代。
液泡
⒈提出问题
思考
加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔，是因为发酵产生气体所致，那么，产生的气体是什么呢？在什么情况下产生的？

上课用细胞的能量“通货”─ATP

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。
再见
在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ的能量。 1、计算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP 所含能量的多少倍？ 2、有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票， ATP则相当于现金。你认为之和比喻有道理吗？
与能量相关的物质总结：
能源物质—— 糖类、脂肪、蛋白质等
生物体内的主要能源物质—— 糖类
直接供能物质—— ATP 储能物质—— 脂肪
动物细胞内的储能物质—— 糖元植物细胞内的储能物质—— 淀粉生命活动的最终能源—— 太阳能
糖类、脂肪等有机物
能量
储存有大量的能量，但不能被直接利用
≈
ＡＴＰ储存的能量相对
3，30个腺苷和60个磷酸基最多能组成ATP（ B ）个。 A，10 B，20 C，30 D，60
4，关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述，不正确的是（）酶
A，上述反应存在着能量的释放和贮存酶 B B，所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来自呼吸作用 C，这一反应无休止地在活细胞内进行 D，这一过程保证了生命活动的顺利进行
没有道理。米饭和馒头富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。糖尿病人饮食中，米饭、馒头等主食也需限量。
三、细胞中的脂质
1.元素组成：主要C、H、O
2.种类：
脂肪、类脂、固醇
在质量相同情况下，你知道能量最高的是哪种吗？炒瘦肉含有大凉拌黄瓜量脂肪白米饭红烧肥肠豆腐
理解:ATP是细胞的能量“通货” ATP
酶1
酶2 （直接能源）