第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞教用课件（人教版）

该高中生物学课件聚焦ATP的结构、与ADP的相互转化及功能，通过课标要求引导，以新知导学、辨正误、合作探究等环节搭建学习支架，帮助学生逐步掌握ATP的结构简式、组成元素及能量转化机制。 其亮点在于融合物质与能量观（生命观念）、模型分析（科学思维）及合作探究（探究实践），如通过ATP结构式分析、转化表格对比、运动员比赛情境题等实例，采用对比与模型建构法，结合知识框架与能源物质区别表系统总结，助力学生深化理解，教师可高效落实课标要求。

第2节 细胞的能量“货币” 1 1.说出 的结构。 2.阐述与 之间的相互转化。 3.举例说明 在细胞代谢中的作用。 返回导航 课标要求 2 1 考点一 是一种高能磷酸化合物 2 考点二 与可以相互转化及 的利用 3 随堂 效果检测 3 PART 01 考点一 是一种高能磷酸化 合物 4 1.中文名称：①____________。 2.结构简式：，其中A代表②______， 代表③__________， 代表④__________________。 3.结构特点 （1）不稳定：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， 是一种不稳定的⑤__________化合物。 （2）高能量：末端磷酸基团有一种离开 而与其他分子结合的趋势， 即具有较高的转移势能。（水解释放的能量高达 ） 4.生理功能：驱动细胞生命活动的⑥______________。 腺苷三磷酸 . . 腺苷 磷酸基团 一种特殊的化学键 高能磷酸 直接能源物质 返回导航 5 （1） 含有三个磷酸基团、一个脱氧核糖、一个腺嘌呤。( ) × 解析： 含有核糖，不含有脱氧核糖。 （2）脱掉两个磷酸基团后就是 。( ) × 解析：脱掉一个磷酸基团是 。 （3）是一种物质，不是能量，能量储存在 中。( ) √ （4）糖类、脂肪中储存的化学能，不能直接给细胞生命活动提供能量。 ( ) √ 返回导航 6 ［探究］ 下图是的结构式，图中 、 、 分别表示 中的三个 磷酸基团。 返回导航 7 （1）据的结构式分析， 的组成元素有_________________，含有 ___个磷酸基团。 （2）若 完全水解，则得到的成分有____________________。 （3）如果 和 位的磷酸基团都从 脱离，那么形成的物质名称是 __________________，是______的基本组成单位之一。 （4） 中的“A”与碱基中的“A”分别表示__________________________ _____。 C、、、、 3 腺嘌呤、核糖、磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷（腺嘌呤核糖）、腺 嘌呤 返回导航 8 <m></m>的分子组成（下图） （1）元素组成：是由C、、、、 五种元素组成的，这与核酸的元素组成相同。 （2）是 的基本组成单位之一。 （3） 的结构组成可以用“1、2、3”来总 结，“1”表示1个腺苷，“2”表示2个特殊的化学键，“3”表示3个磷酸基团。 返回导航 9 1.是一种高能磷酸化合物。下列关于 的叙述，正确的是( ) A.中的“A”表示腺嘌呤，“”表示3，“ ”表示磷酸基团 B.腺苷三磷酸的结构可简写为 C.元素组成与核苷酸相同 D. 和酶一样具有催化作用 解析：选C。中的“A”表示腺苷，“”表示3，“ ”表示磷酸基团，A错误； 腺苷三磷酸的结构可简写为，B错误；组成 与核苷酸的化 学元素都有C、、、、，C正确； 不具有催化作用，D错误。 √ 返回导航 10 2.下图所示的 结构模式图中有多处错误，下列相关叙述错误的是 ( ) A.①处应为腺嘌呤 B.②处应为氢原子 C.③处应为氧原子 D.④处应为特殊的化学键 解析：选B。①处应为腺嘌呤A，A正确； 中的五碳糖为核糖，因此② 处应为，B错误；③处应为氧原子，C正确； 分子中，磷酸基团 之间的化学键为特殊的化学键，即④处应为特殊的化学键 ，D正确。 √ 返回导航 11 （1）书写 结构简式时避免两种错误 错误 。 错误 。 能量 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。 返回导航 12 PART 02 考点二 与 可以相互转 化及 的利用 13 1.与 可以相互转化 反应式 能 量 能量 物质变化 ①______反应 ②______反应 能量变化 ③______能量 ④______能量 能量来源 末端磷酸基团转移势能 ⑤____________________ 水解 合成 释放 吸收 呼吸作用、光合作用 返回导航 14 特点 时刻不停地发生（细胞内的 含量很少，转化速度很快）， 并且处于⑥__________之中 续表 总反应式： 能量。 动态平衡 . . 返回导航 2. 的利用 （1） 水解释放的能量用于绝大多数生命活动 主动 返回导航 16 （2） 为主动运输供能的过程分析 ①参与主动运输的载体蛋白也是催化 水解的____，膜内侧的 与其相应位点结合时就激活该酶。 分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，即__________的 磷酸化，这一过程伴随着能量的转移。 ③载体蛋白磷酸化导致其__________发生变化，使 的结合位点转向 膜外侧，将 释放到膜外。 酶 载体蛋白 空间结构 返回导航 17 （3） 是细胞内流通的能量“货币” ①吸能反应一般与__________的反应相联 系；放能反应一般与____________相联系， 示意图如下： 水解 的合成 ②能量通过 分子在__________和 __________之间流通。 吸能反应 放能反应 返回导航 18 （1）人在饥饿时，细胞中与 的相互转化难以达到动态平衡。 ( ) × 解析：与 的相互转化时刻不停地发生，并处于动态平衡之中。 （2）根细胞产生 的生理过程为呼吸作用和光合作用。( ) × 解析：根细胞不能进行光合作用。 返回导航 19 （3）在活细胞内含量很少，但与 相互转化的速度很快。( ) √ （4）胞吞需 水解时释放的能量。( ) √ （5） 的水解通常与放能反应相联系。( ) × 解析： 的水解通常与吸能反应相联系。 返回导航 20 ［探究1］ 阅读下列材料，回答问题。 材料Ⅰ：将用 标记的磷酸加入细胞培养液，并在短时间内快速分离出细 胞的，结果浓度变化不大，但部分 的末端磷酸基团已带有放 射性标记。 材料Ⅱ：经测定，一个成年人每天大约消耗 ，但每一时刻储存 在人体内的、的总含量不到 ，即每个细胞每秒钟可形成1 000 万个且同时有等量的 被分解。 （1）材料Ⅰ中，细胞内的 只有末端磷酸基团带有放射性标记，这说明 ______________________________________。 中末端磷酸基团容易水解和重新生成 返回导航 21 （2）材料Ⅱ说明和 之间的相互转化快速、时刻不停地进行，处于 __________。 （3）和 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。该事实说明__________________。 动态平衡 生物界具有统一性 返回导航 22 ［探究2］ 细胞中绝大多数需要能量 的生命活动都是由 直接提供能量 的，如物质的主动运输需要消耗 。 下图是 为主动运输供能示意图。 （1）甲 乙过程中，转化为 。磷酸基团的去向及其作用是_____ ________________________________________________________________ ___________________________________。 使 蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也 被改变，因而可以参与特定的化学反应 返回导航 23 （2）从的转运过程看， 的载体蛋白的作用有_________________ _______________________________________________。 ①运输作用：结 合进行跨膜运输；②催化作用：能催化水解 （3）下列过程需要 水解提供能量的是__________（填编号）。 ①生物发光、发电 ②肌肉收缩 ③淀粉合成 ④大脑思考 ⑤根细胞吸收水分 ①②③④ 返回导航 24 1.<m></m>与<m></m>间的相互转化过程 综上所述，和 相互转化的过 程应理解为“物质是可逆的，能量是 不可逆的”或解释为“物质是可以循环 利用的，能量是不能循环的”。 返回导航 25 2.<m></m>的形成和利用 返回导航 26 1.人体中某生命活动过程如下图所示。下列说法错误的是( ) A.过程①伴随着特殊化学键的断裂 B.过程②所需的能量可来自光合作用 C.图中的 为远离腺苷的磷酸基团 D.与 的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的 √ 返回导航 27 解析：选B。过程①为的水解， 中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，末端磷酸基团易离开 ， 因此，过程①伴随着特殊化学键的断裂，A正确；人体不能进行光合作用， B错误；酶1只能催化水解成和，题图中的 为远离腺苷的磷酸 基团，易断裂，C正确；与 的这种相互转化，是时刻不停地发生 并且处于动态平衡之中的，以满足机体对能量的需求，D正确。 返回导航 28 2.据图分析,下列有关 的叙述错误的是( ) A.和 的相互转化保证了机体对能量的需求 B.图中有两次 的水解，后者释放的能量可用于图示各项生命活动 C.图中有两次 的合成，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生 D. 由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成 √ 返回导航 29 解析：选D。细胞中和 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态 平衡之中，保证了机体对能量的需求，A正确；题图中有两次 的水解， 前者释放的能量储存在有机物中，后者释放的能量可用于题图所示各项生 命活动，B正确；题图中有两次 的合成，前者所需能量来源于光能， 在人体细胞中不会发生，C正确；一分子 由3个磷酸基团和1个腺苷 （由腺嘌呤和核糖结合而成）构成，D错误。 返回导航 30 各类能源物质的区别 （1）<m></m>驱动细胞生命活动的直接能源物质。 （2）太阳能——生物体进行各项生命活动的最终能源。 （3）糖类——生物体进行各项生命活动的重要能源物质。 （4）脂肪——生物体内良好的储能物质。 （5）糖原——只存在于动物细胞中的储能物质。 （6）淀粉——只存在于植物细胞中的储能物质。 （7）糖类、脂肪、蛋白质——生物体内的三大能源物质，供能先后顺序 一般是糖类、脂肪、蛋白质。 返回导航 31 【知识框架】 返回导航 32 PART 03 随堂 效果检测 33 1.（2025·北京西城区高一期末）下列关于 的说法，正确的是( ) A.一分子 含有三个特殊的化学键 B. 彻底水解得到腺苷、核糖及磷酸 C. 合成所需能量仅来自细胞呼吸 D.正常细胞中与 保持动态平衡 解析：选D。一分子含有两个特殊的化学键，A错误； 彻底水解 得到腺嘌呤、核糖及磷酸，B错误； 合成所需能量来自细胞呼吸释放 的能量或光合作用吸收的光能，C错误；正常细胞中与 时刻不停 地发生相互转化，并且处于动态平衡之中，D正确。 √ 返回导航 34 2.（2025·湖北部分省级示范高中高一期 末）2024年巴黎奥运会男子100米自由泳 决赛中，我国选手以46秒40的成绩打破 世界纪录。比赛中， 为肌细胞提供 了大量能量。下图为 的分子结构， A.、、 的元素组成相同 B.图中代表腺苷，代表能构成 的一种核苷酸 C.图中②对应的化学键断裂，一般与吸能反应相联系 D.激烈的比赛中，运动员体内 分解的速率大于合成速率 、、 表示相应的结构，①、②表示化学键。下列相关叙述错误的是 ( ) √ 返回导航 35 解析：选D。、和的元素组成均是C、、、、 ，A正确； 题图中是腺嘌呤和核糖组成的腺苷，是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成 的一种核苷酸，B正确；题图中②是特殊的化学键，该特殊的化学键断裂 一般会释放能量，与吸能反应相联系，为吸能反应提供能量，C正确；在 激烈的比赛中，运动员体内分解的速率等于合成速率，与 之 间的转化速率加快，以满足机体对能量的需求，D错误。 返回导航 36 3.（教材P87图5-4改编）下图是细胞的能量“货币” 的“循环”示意图， 下列相关叙述正确的是( ) A.和 可以相互转化，是一种可逆反应 B.该循环速度很快，可以合成大量的 C.能量均来自呼吸作用，能量 用于正常的生命活动 D.脱去两分子 后，形成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸 √ 返回导航 37 解析：选D。虽然和 可以相互转化，但是反应场所和所需酶不同， 能量的来源和去路不同，因此不属于可逆反应，A错误； 在细胞内含 量很少，但转化速度很快，B错误；对于绿色植物来说，能量 既可以是光 能，也可以是呼吸作用所释放的能量，能量 可用于正常的生命活动，C 错误； 脱去两分子磷酸基团后，形成腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。 返回导航 38 4.下列生理过程中，一定需要消耗 的有( ) ①细胞吸收葡萄糖 ②蛋白质的分泌 ③萤火虫发光 ④叶肉细胞中蔗糖的 合成 ⑤植物细胞的渗透吸水、失水过程 A.①②③④⑤ B.①②③④ C.②③④ D.①③⑤ 解析：选C。哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不消耗 能量，不需要消耗 ，①不符合题意；蛋白质的分泌方式为胞吐，需要 消耗，②符合题意；萤火虫发光需要 作为直接能源物质，③符合 题意；蔗糖的合成属于吸能反应，需要消耗 ，④符合题意；水分子进 出细胞的方式为被动运输，不消耗能量，不需要消耗 ，⑤不符合题意。 √ 返回导航 39 5.（2025·江苏天一中学高一期末）细菌活细胞中含有恒量的 ，利用 “荧光素酶—荧光素体系”可快速检测食品的细菌数量。部分原理如下： 荧光素氧化荧光素 荧光 下列说法错误的是( ) A.中的A加一个磷酸基团后可构成 的基本单位 B.因为细菌中有恒量的 ，所以可通过荧光强度来检测细菌数量 C.与 之间的相互转化机制体现了生物界的统一性 D. 是直接的能源物质，在细胞内含量很多 √ 返回导航 40 解析：选D。中的A表示腺苷，加一个磷酸基团后可构成 的基本 单位，A正确；因为细菌中有恒量的 ，所以可通过荧光强度来检测细 菌数量，检测时待检样品中的荧光强度与细菌数量呈正相关，B正确； 与之间的相互转化机制体现了生物界的统一性，C正确； 是 直接的能源物质，但在细胞内含量不多，D错误。 返回导航 41 $