人教版高中生物必修一《细胞的能量“货币”ATP》细胞的能量供应和利用PPT免费课件，共37页。
学习目标
1.通过对ATP化学组成和结构特点的学习,认同ATP的结构与其功能相适应。
2.通过对ATP和ADP相互转化进行模型构建,能归纳、概述ATP形成所需能量的主要来源及意义。
3.通过对生活实例的讨论分析,能解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因。
自主预习
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1.中文名称:腺苷三磷酸。
2.结构简式:A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种
特殊的化学键。
3.特点:
(1)具有较高的转移势能:由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得特殊的化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。
(2)易水解放能:ATP水解的过程就是释放能量的过程,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ。
二、ATP与ADP可以相互转化
1.过程
2.请根据上图,写出酶1和酶2催化的反应式。
酶1:ADP+Pi+能量 ATP
酶2:ATP ADP+Pi+能量
3.特点
(1)时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
(2)ATP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,这体现了生物界的统一性。
【微思考】 上图中能量①来自哪里呢?
答案 (1)动物、人、真菌和大多数细菌中能量①来自呼吸作用(有机物分解释放的能量);(2)绿色植物能量①来自光合作用(光能)和呼吸作用。
三、ATP的利用
1.ATP是生命活动的直接能源物质
ATP的利用实例:用于细胞的主动运输,肌细胞收缩,细胞内各种吸能反应,大脑思考,生物发电、发光等。
2.ATP是细胞内流通的能量“货币”
(1)吸能反应一般与ATP的水解相联系,由ATP水解提供能量。
(2)放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
(3)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应中流通。
3.ATP的供能机理(以ATP为主动运输供能为例)
(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,该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。
【归纳提升】
ATP和核苷酸结构中“A”的含义
(1)ATP结构中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
(2)核苷酸结构中的A为腺嘌呤。
特别提醒 (1)ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质,储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。
(2)常见的消耗ATP的生理过程:主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。
(3)常见的不消耗ATP的生理过程:自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。
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