3.1 ATP是细胞内的能量通货课件-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件围绕ATP的结构、功能及ATP-ADP循环展开，以诗句“银烛秋光冷画屏”创设情境，通过讨论萤火虫发光的能源物质引出ATP，再经实验探究、模型构建、循环分析，形成“现象探究-结构解析-功能阐释”的学习支架。 其亮点在于以探究实践为主线，通过萤火虫发光实验设计培养科学思维，构建ATP结构模型强化结构与功能观（生命观念），ATP-ADP循环分析体现物质与能量观。学生通过动手建模和实验分析深化理解，教师可依托清晰的探究脉络提升教学效率。

第一节 ATP是细胞内的“能量通货” 荧火虫发光的原因 萤火虫发光的生物学意义是什么？ “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”在这情景交融的诗句中我们仿佛看到了夜空中与星媲美的点点流萤，阅读书本小资料思考相关生物学问题。 讨论 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，吸引异性个体前来交尾 萤火虫发光由什么提供能量？ 荧火虫 问题探讨 主要能源物质？ 葡萄糖能为萤火虫发光直接供能吗? 葡萄糖 3 任务一：探究生命活动的直接能源物质 【实验原理】 荧光素+能量+O2 氧化荧光素 荧光素酶 （发出荧光） 自变量： 因变量： 探究生命活动的直接能源物质 【提出问题】 【做出假设】 萤火虫发光是不是由葡萄糖提供能量 【实验材料】 若干试管、滴管、荧光素提取液、蒸馏水、适宜浓度的ATP溶液和葡萄糖溶液 【实验方法】 荧光消失 蒸馏水 15min 暗处 暗处 葡萄糖溶液 观察 有荧光 ATP溶液 ① ② ③ 无荧光 无荧光 【实验过程】 探究生命活动的直接能源物质 6 【实验方法】 荧光消失 蒸馏水 15min 暗处 暗处 葡萄糖溶液 观察 有荧光 ATP溶液 ① ② ③ 无荧光 无荧光 【实验结论】 ATP是生命活动的直接能源物质 葡萄糖不是生命活动的直接能源物质 探究生命活动的直接能源物质 萤火虫发光的生物学意义是什么？ “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”在这情景交融的诗句中我们仿佛看到了夜空中与星媲美的点点流萤，阅读书本小资料思考相关生物学问题。 讨论 ATP 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，吸引异性个体前来交尾 萤火虫发光由什么提供能量？ 在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？如果有，是什么能量之间相互转化？ 有。化学能转化为光能 荧火虫 问题探讨 8 ATP的结构 1.ATP作为细胞的直接能源物质，ATP有这样的功能与什么有关? P P P 讨论 任务二：构建ATP分子的结构模型 构建ATP分子的结构模型 阅读书本P65，用图中的物质完成ATP结构模型构建并指出其结构特点 P P P 核糖 腺嘌呤 P 腺苷一磷酸，AMP ~ P ~ P 1 2 3 腺苷 （腺嘌呤核糖核苷酸） 腺苷二磷酸，ADP 腺苷三磷酸，ATP ATP的结构 高能磷酸键 ATP的结构及名称 CH O H H H OH H OH HC N N N C C C NH2 C H H O P O－ O O P O－ O ～ O P O－ O ～ O－ 腺嘌呤 核糖 A 腺苷三磷酸 腺苷 3个 磷酸基团 磷酸基团 磷酸基团 磷酸基团 A － P P P ～ ～ P T 化学结构 结构简图 结构简式 简 称 高能磷酸键 腺苷(用A表示) 腺嘌呤 核糖 磷酸基团 磷酸基团 磷酸基团 3个(用T表示) 高能磷酸键 P P P ～ ～ 那么ATP是如何提供能量的呢？ 任务三：探究ATP与ADP之间的关系 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其变化含量不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记。 探究ATP与ADP之间的关系 ATP的能量来自于哪个化学键的水解？ATP水解的反应式是怎样的？ 活动一：构建ATP水解过程模型 P P P ～ ～ P P ～ Pi 能量 水解 探究ATP与ADP之间的关系 ATP ADP 各项生 命活动 P P P ～ ～ P P ～ Pi 能量 水解 含义： 细胞内需要吸收能量的化学反应 举例： 蛋白质的合成 吸能反应 构建ATP水解过程模型 各种生命活动都需要能量，这是否意味着体内有很多ATP？ 材料中，生物体内的ATP在含量和合成速度呈现什么特点？ 一个静卧的人24h内消耗约40kg ATP；在剧烈运动时每分钟可消耗0.5kg ATP。人体内预存的ATP只能维持15秒。 探究ATP与ADP之间的关系 ATP含量低，合成速度快 那么ATP的合成需要什么条件呢？ 活动二：ATP的合成及转化 P P P ～ ～ P P ～ 合成 Pi 能量 ATP ADP ATP的合成及转化 ATP合成的能量来自于哪里？ 光合作用 呼吸作用 P P P ～ ～ P P ～ Pi 能量 合成 放能反应 含义： 细胞内释放能量的化学反应 举例： 光合作用 呼吸作用 ATP的合成及转化 P P P ～ ～ P P ～ Pi 能量 水解 合成 Pi 能量 ATP ADP ATP-ADP循环 画一画ATP与ADP的相互转化（用结构简图或简式） A-P～P ～P 水解酶 A-P～P ～P 合成酶 A-P～P + Pi + A-P～P + Pi + ATP水解： ATP合成： 能量 能量 A-P～P ～P 能量 A-P～P + Pi + 水解酶 合成酶 ATP-ADP循环 ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？ 物质是可逆的，能量是不可逆的 P P P ～ ～ P P ～ Pi 能量 Pi 能量 水解酶 合成酶 含义： 细胞内需要吸收能量的化学反应 举例： 蛋白质的合成 吸能反应 放能反应 含义： 细胞内释放能量的化学反应 举例： 光合作用 呼吸作用 能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通 ATP-ADP循环 ATP-ADP循环 材料中，生物体内的ATP还呈现什么特点？ 而细胞内ATP、ADP的总量仅有2~10mg。人体细胞每天的能量需要水解200~300mol的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000~3000次。 ATP特点 能量不多 ATP所含能量不多，像小额钞票一样，便于流通 ATP是细胞中的“能量通货” $