11 第三章 第一节 ATP是细胞内的“能量通货”（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞（浙科版）

该高中生物学课件聚焦“ATP是细胞内的‘能量通货’”，系统阐述ATP的结构（A-P~P~P）、功能（直接能源物质）及与ADP的动态平衡，通过萤火虫荧光形成、离体肌肉收缩等实验情境导入，构建“情境→实验→结构→功能→平衡”的逻辑脉络，为学生提供清晰的学习支架。 其特色在于融合生命观念（物质与能量观、结构与功能观）与科学思维（实验分析、对比归纳），通过萤火虫发光器实验、32P标记实验等探究实践，结合ATP合成与水解对比表格、易错提醒等工具，培养学生分析解决问题的能力。学生能深化对能量代谢的理解，教师可借助完整的“学-练-评”体系提升教学实效。

第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 第三章　细胞的代谢 课标内容要求 核心素养对接 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 从物质与能量视角，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。(生命观念、科学思维) 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 必备知识·自主预习储备 一、小资料　萤火虫的荧光是怎样形成的 1．荧光发出的意义 萤火虫以荧光作为____的信号，吸引异性个体前来交尾。不同种类的萤火虫所发出的荧光有不同的特点。 求偶 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2．荧光的形成 萤火虫的腹部后端具有________，细胞内含有一种称为荧光素的发光物质。荧光素在接受______中的能量时可以被激活，与__发生化学反应形成氧化荧光素，而荧光则是这些化学反应的副产物。 发光细胞 ATP 氧 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 二、ATP是细胞生命活动的直接能源 1．ATP的作用实验 (1)实验过程 有学者利用刚刚失去收缩功能的离体肌肉进行实验：在肌肉上滴加葡萄糖溶液后观察肌肉反应，肌肉没有收缩；然后，在同一块肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生了明显的收缩。 (2)实验说明 作为能源物质的______不能直接被肌肉利用，而__________。 葡萄糖 ATP可以 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” (3)ATP的能量转化特点 在细胞中，ATP转化率______，在它形成1 min内就被消耗掉了。 (4)ATP的功能 研究发现，只有ATP不断生成，生命活动才能发生。因此，ATP是生命活动的________。 非常高 直接能源 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2．ATP的分子结构特点 ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。核糖是一种______(C5H10O5)，腺嘌呤是一种________。____________结合成的基团称腺苷。腺苷与3个磷酸基团组成__________。3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上，其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。连接2个磷酸基团之间的磷酸键__________，水解时可以释放出__________，被称为__________，以“～”表示。 五碳糖 含氮碱基 核糖与腺嘌呤 腺苷三磷酸 稳定性较差 大量的能量 高能磷酸键 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 三、细胞内ATP与ADP保持动态平衡 1．ATP的分布与含量 在活细胞中，ATP广泛分布在______、线粒体、______、________等结构中，但含量____。 细胞核 叶绿体 细胞溶胶 很低 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2．ATP的水解与能量的去向 ATP在细胞中易于水解。1个ATP分子含有__个高能磷酸键，在酶的作用下，________的那个高能磷酸键水解，形成腺苷二磷酸(ADP)，释放出1个磷酸，同时释放能量。ATP水解时释放出的能量可以__________，如肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中许多其他消耗能量的活动。 2 远离腺苷 被细胞利用 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 3．ATP的形成 ATP在细胞中易于再生。在________的作用下，ADP和1个磷酸结合重新形成ATP，在这个过程中吸收的能量以__________的形式储存起来。 4．ATP的合成和水解与吸能反应和放能反应的联系 通过ATP的合成和水解，使____反应所释放的能量用于____反应，此过程被称为ATP-ADP循环。细胞中ATP-ADP循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在______________。 另一种酶 高能磷酸键 放能 吸能 相对稳定的水平 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．荧光和ATP这种化学物质中的能量形式是一样的。 (　　) 2．ATP是细胞中的主要能源物质。 (　　) 3．ATP可以作为生命活动的直接能源与其分子结构特点有关。 (　　) 4．ATP含有三个磷酸基团、三个高能磷酸键。 (　　) 5．ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞内能量转换和利用中起着关键作用。 (　　) × √ × × √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 提示：1．×　荧光是光能的形式，ATP这种化学物质中的能量是化学能。 2．×　糖类是生命活动的主要能源物质。 3．√ 4．×　ATP含有三个磷酸基团、两个高能磷酸键。 5．√ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 关键能力·重难探究达成 核心点一　ATP的化学组成和结构特点 1．ATP的结构 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2．ATP结构中的数量关系 (1)ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。 (2)腺苷和磷酸基团数量关系为：1∶3。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 创新应用 1．某实验小组将萤火虫发光器取下后，干燥研磨成粉末后，等量放入三支试管中，加入少量水混合后，试管中出现淡黄色荧光，15 min后荧光消失。再向试管中分别加入葡萄糖、油脂和ATP，观察是否出现荧光，实验过程如下图所示。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” (1)向试管中加入少量水的目的是什么？ 提示：向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP。 (2)若加入的物质X是葡萄糖或油脂，则试管中不会出现荧光，说明了什么？ 提示：葡萄糖或油脂，二者不是直接能源物质。 (3)该实验能证明什么？ 提示：该实验能证明ATP可直接为生命活动提供能量。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2．据图分析ATP的结构和特点 (1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？ 提示：图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为“核糖”。 (2)若1分子ATP完全水解，可得到的物质有哪些？ 提示：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” (3)ATP中的“A”与组成DNA分子的“A”的含义有哪些不同？ 提示：ATP中“A”代表腺苷；DNA中“A”代表腺嘌呤。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 对点练习 1．如图为ATP的分子结构图，A、B、C表示相应的结构，①、②表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A．A表示腺嘌呤，B表示腺苷 B．化学键①与化学键②的稳定性相同 C．化学键②的形成所需的能量都来自化学能 D．化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联 √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” D　[根据题图可知，图中A表示腺苷，B表示腺苷一磷酸，A错误；根据题图分析可知，化学键①比化学键②的稳定性高，B错误；化学键②的形成所需的能量来自化学能或光能，C错误；化学键②中能量的释放用于各项需要能量的生命活动，因此往往与吸能反应相关联，D正确。] 2．下列关于ATP的叙述，错误的是(　　) A．ATP是细胞中的“能量通货” B．ATP在细胞中容易再生 C．ATP分子含有3个高能磷酸键 D．ATP分子中的A代表腺苷 √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” C　[ATP是细胞中生命活动所需能量的直接来源，是细胞中的“能量通货”，A正确；在细胞中，ATP和ADP的相互转化是时刻进行的，B正确；ATP的结构简式为A－P～P～P，ATP分子含有2个高能磷酸键，C错误；ATP分子中的A是腺苷，D正确。] 3．下列有关ATP结构与功能的叙述中，正确的是(　　) A．ATP中含有C、H、O、N、P元素 B．ATP分子脱去两个磷酸基团后的剩余部分成为DNA的基本组成单位中的一种 C．ATP中的第三个磷酸基团和第二个磷酸基团很容易从ATP脱离释放能量 D．ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物 √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” A　[ATP中含有C、H、O、N、P元素，故A正确；ATP分子脱去两个磷酸基团后，剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，故B错误；ATP中的第三个磷酸基团容易从ATP脱离，释放能量，第二个磷酸基团不容易脱离，故C错误；ATP中含有两个高能磷酸键和一个普通磷酸键，故D错误。] 易错提醒　有关ATP的“三点警示” (1)书写ATP结构简式时避免两种错误。 错误1：A－P－P～P。 错误2：A～P～P～P。 (2)ATP≠能量。 ATP是直接能源物质，水解可释放能量，能量有多种存在形式，如机械能、化学能、电能、光能等。 (3)每个ATP分子中只含有2个高能磷酸键(～)，其中只有远离腺苷的高能磷酸键易断裂或形成。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 核心点二　ATP与ADP的相互转化   ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸) 储存于高能磷酸键中的能量 能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动 反应场所 细胞溶胶、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 创新应用 分析ATP和ADP相互转化示意图，回答下列问题： 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 1．试阐述放能反应、吸能反应与ATP的关系。 提示：放能反应释放的能量用于ATP合成，ATP水解产生的能量用于各种吸能反应。 2．ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用？ 提示：物质：可以。ADP、Pi和H2O是可以循环利用的；能量：不可以。ATP水解转化成ADP时释放的能量供各种生命活动利用，不能再重复利用。 3．机体如何解决能量需求高与ATP含量低间的矛盾？ 提示：ATP-ADP循环的快速进行。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 对点练习 1．如图为ATP与ADP相互转化的示意图，下列有关叙述不正确的是(　　) A．ATP与ADP的相互转化是可逆反应 B．在B→C的反应中，产生的E2来源于远离腺苷的高能磷酸键断裂后产生的能量 C．若图中Pi代表磷酸，则B为ATP，C为ADP D．ATP结构简式中的A是腺苷 √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” A　[ATP与ADP的相互转化不是可逆反应，ATP转化为ADP需要ATP水解酶，ADP转化为ATP需要ATP合成酶，除了酶不同，两个反应的场所、能量的来源和去向都不同，A错误；B→C是ATP水解，产生的能量来源于远离腺苷的高能磷酸键断裂后的转移势能，B正确；若图中Pi代表磷酸，则B为ATP，C为ADP，C正确；ATP结构简式中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，D正确。] 2．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中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是(　　) ①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离　②32P标记的ATP是新合成的　③ATP是细胞内的直接能源物质　④该过程中ATP既有合成又有分解 A．①②③④　　 B．①②④ C．①②③ D．②③④ √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” B　[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中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，也容易与ADP结合，32P标记的ATP是新合成的，该过程中ATP既有合成又有分解，该现象不能说明生命活动与ATP的关系，不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。①②④正确，③错误。] 3．ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是(　　) A．肌肉收缩时，ATP的水解能使肌肉中的能量增加 B．氨基酸合成蛋白质的反应存在ATP-ADP循环 C．ATP中的腺苷由脱氧核糖与腺嘌呤结合而成 D．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” A　[ATP是生命活动的直接能源物质，可为肌肉收缩提供能量，A正确；氨基酸合成蛋白质需要消耗ATP中的能量，故存在ATP到ADP的转化，但不存在ADP到ATP的转化，B错误；ATP中的腺苷是由核糖与腺嘌呤结合而成的，C错误；人体内成熟的红细胞中没有线粒体，其可以通过厌氧呼吸产生ATP，D错误。] 应用创新·问题情境探究 治疗癌症等难以攻克疾病的生物药物中ATP控制的药物递送系统通常用靶向ATP的适体作为“生物闸门”来实现药物的按需快速释放。近些年，一系列的材料已经证明在细胞内高含量ATP条件下可以释放治疗药物。 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 通过材料分析可知，一些材料已经证明在细胞内高含量ATP条件下，由ATP控制的药物传递系统可通过靶向ATP的适体快速释放治疗药物，由此形成科学思维的学科素养。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” (1)文中“一系列的材料”可以是蛋白质纳米管，可用来包裹、保护药物，根据ATP、蛋白质的结构和功能推测ATP在药物释放中所起的作用。(科学思维) 提示：ATP水解释放的能量可使蛋白质纳米管结构发生改变，从而释放药物。 (2)ATP控制的药物递送系统是否实现了药物的定向运输？(科学思维) 提示：没有。只是实现了药物的按需释放。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” [课堂小结] 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 1．在细胞中，ATP转化率非常高，只有ATP不断生成，生命活动才能发生。ATP是生命活动的直接能源。 2．ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。核糖与腺嘌呤结合成的基团称腺苷。腺苷与3个磷酸基团组成腺苷三磷酸。连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量，被称为高能磷酸键。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 3．在活细胞中，ATP广泛分布在细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中，但含量很低。 4．ATP在细胞中易于水解。1个ATP分子含有2个高能磷酸键，在酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键水解，形成腺苷二磷酸(ADP)，释放出1个磷酸，同时释放能量。ATP水解时释放出的能量可以被细胞利用，如肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中许多其他消耗能量的活动。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 5．ATP在细胞中易于再生。在另一种酶的作用下，ADP和1个磷酸结合重新形成ATP，在这个过程中吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来。 6．通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应，此过程被称为ATP-ADP循环。细胞中ATP-ADP循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 学习效果·随堂评估自测 2 4 3 题号 1 5 1．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，其分子简式是(　　) A．A－P～P～P B．A－P－P C．A－P～P D．A～P～P～P √ A　[ATP是细胞生命活动的直接能源物质，其含有1个腺苷、3个磷酸基团和2个高能磷酸键，因此ATP的分子简式是A－P～P～P，故选A。] 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2 4 3 题号 1 5 2．当其他条件均可满足时，20个腺苷和90个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的高能磷酸键个数是(　　) A．20个和30个 B．20个和40个 C．40个和40个 D．30个和60个 √ B　[一个ATP分子中含一个腺苷和三个磷酸基团，20个腺苷和90个磷酸最多可以组成20个ATP，这20个ATP分子中所含的高能磷酸键个数是20×2＝40。综上分析，ACD错误，B正确。] 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2 4 3 题号 1 5 3．如图为ATP的结构示意图，①③表示组成ATP的物质或基团，②④表示化学键。下列叙述错误的是(　　) A．①为腺苷，即ATP中的“A” B．化学键②易于水解，可发生在线粒体中 C．在ATP-ADP循环中③，可重复利用 D．ATP在生物体内储存量少 √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2 4 3 题号 1 5 A　[①为腺嘌呤，而ATP中的“A”指的是腺苷，A错误；化学键②是远离腺苷的高能磷酸键，易于水解，释放的能量用于吸能反应，而线粒体内存在吸能反应，B正确；③是磷酸基团，在ATP-ADP循环中可重复利用，C正确；ATP在生物体内储存量很少，可通过ATP和ADP之间快速的转化来满足机体对能量的需求，D正确。] 2 4 3 题号 1 5 4．如图是ATP和ADP相互转化的过程，下列叙述不正确的是(　　)     A．图中“D”代表ADP，“T”代表ATP，“E”代表能量 B．原核细胞中也可以发生ATP和ADP的相互转化过程 C．ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同 D．ATP中的能量可以转化为光能和化学能 √ 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2 4 3 题号 1 5 C　[由图可知，“D”代表ADP，“T”代表ATP，“E”代表能量，A正确；ATP和ADP的相互转化过程是自然界所有细胞生物的共性，所以原核细胞中也可发生该过程，B正确；ATP中的“A”的含义是腺苷，即腺嘌呤与核糖结合而成的基团，而RNA中的碱基A的含义为腺嘌呤，二者含义不相同，C错误；ATP中的能量可以在不同生理活动中转化为不同的能量形式，如在萤火虫发光部位可以转化为光能，在有机物的合成中可以转化为稳定的化学能等，D正确。] 2 4 3 题号 1 5 5．如图表示ATP水解产生ADP的过程。请回答下面的问题。 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2 4 3 题号 1 5 (1)图中A表示__________，P代表__________。ATP脱去两个磷酸基团后可作为________物质基本结构单位中的一种。图中①代表________________。 (2)图中②易于断裂，释放的能量用于_____________________。 (3)图示过程中未标出的另一种反应物是________________，催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶________(填“是”或“不是”)同一种酶。 腺苷 磷酸基团 RNA 高能磷酸键 生物体各项生命活动 水(或H2O) 不是 必备知识 关键能力 应用创新 学习效果 课时分层作业 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 2 4 3 题号 1 5 解析：(1)图中A表示腺苷，P代表磷酸基团。ATP脱去两个磷酸基团后的物质为腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一。图中①代表高能磷酸键。(2)图中②为远离腺苷的高能磷酸键，易于断裂，释放的能量用于生物体各项生命活动。(3)图示表示ATP水解产生ADP过程，需要水参与，因此图中未标出的另一种反应物是水(H2O)。酶具有专一性，所以催化该过程(ATP水解)的酶与催化ATP再生时的酶不是同一种酶。 课时分层作业(10) 点击页面进入… ATP是细胞内的“能量通货” （WORD版） 巩固课堂所学 · 激发学习思维 夯实基础知识 · 熟悉命题方式 自我检测提能 · 及时矫正不足 本节课掌握了哪些考点？ 本节课还有什么疑问点？ 课后训练 学习反思 课时小结 51 THANKS 第一节　ATP是细胞内的“能量通货” Lavf58.20.100 $