5.2 细胞的能量“货币”ATP——“细胞工厂”的通用电卡 课件-2025-2026学年高一上学期必修1生物人教版

该高中生物学课件聚焦“ATP”主题，涵盖功能、结构及与ADP相互转化等核心知识。通过杜牧诗句创设萤火虫发光情境导入，衔接酶与细胞呼吸、光合作用，以实验探究、问题讨论为支架构建能量供应知识链。 其亮点在于融合科学思维（实验变量分析、转化模型建构）与探究实践（萤火虫发光实验），借能量转化关系图深化物质与能量观。采用情境导入、问题驱动教学，助力学生培养科学探究能力，为教师提供核心素养导向的结构化教学资源。

第5单元 “细胞工厂”的生命动力之源—能量的供应和利用 炎炎烈日之下，岩石变得很烫，这是因为这是在岩石上的光能转变成热能，而组成岩石的分子并未发生化学变化。岩石旁边的植物同样遭到暴晒，却并未变得发烫。是不是植物不吸收光能呢？当然不是。植物的叶片不但能吸收光能，而且能通过光合作用将一部分光能转变成储存在有机物中的化学能 细胞的生命活动需要能量来驱动的。太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能量进入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。 细胞是如何通过化学反应来获取和利用能量的呢？ 新叶伸向和煦的阳光 蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。 他们为生存而获取能量， 能量在细胞里流转激荡。 2.“细胞工厂”的通用电卡 3.“细胞工厂”的核心动力车间 4.“细胞工厂”的原料和能源部 第 5单元 5.1 降低化学反应活化能的酶 5.3 细胞呼吸的原理和应用 5.4 光合作用与能量转化 1.“细胞工厂”的核心工程师与技术工人 第5单元 “细胞工厂”的生命动力之源—能量的供应和利用 5.2 细胞的能量“货币” 5.2“细胞工厂”的通用电卡 ——ATP 学习目标 1.通过对ATP化学组成和结构特点的学习，认同ATP的结构和功能相适应 2.通过对ATP和ADP相互转化进行模型建构，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 目录 任务1：ATP的功能 活动：探究ATP功能的实验 任务2：ATP的组成和结构 活动1：ATP的结构组成 活动2：ATP的特点 任务3: ATP与ADP的相互转化 活动1: ATP与ADP的相互转化 活动2: ATP的供能过程 问题探讨 “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。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。 问题1：萤火虫发光的生物学意义是什么？ 问题2：萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 问题3：在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？ 任务一：ATP的功能 活动：探究ATP功能的实验 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后…… 任务一：ATP的功能 活动：探究ATP功能的实验 15min 荧光消失 暗处 1 2 3 4 ２ｍｌ葡萄糖溶液 ２ｍｌ某溶液 ２ｍｌ脂肪溶液 ２ｍｌ蒸馏水 有荧光 出现 无荧光 出现 无荧光 出现 无荧光 出现 ATP溶液 问题1:本实验中的自变量、因变量和无关变量分别是？ 问题2:本实验中的对照组、实验组分别是？ 问题3:本实验的结果说明了什么？ 任务一：ATP的功能 ATP是细胞生命活动的直接能源物质 生物的生命活动 能量储存 糖类 脂肪 释放能量 ATP 活动：探究ATP功能的实验 任务二：ATP的结构组成及特点 活动1：ATP的结构组成 （1）ATP的中文名称：___________ （2）ATP的元素组成：_____________ （3）ATP的化学组成：1分子腺苷和 3分子_______ （4）ATP的结构简式：__________ （5）符号含义 A ：_____________ P ：_____________ ～：______________ 腺苷三磷酸 A–P～P～P 腺苷=腺嘌呤+核糖 磷酸基团（3个） 特殊的化学键（2个） C、H、O、N、P 磷酸基团 任务二：ATP的组成和结构 活动1：ATP的结构组成 腺嘌呤 核糖 磷酸基团 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 ADP（腺苷二磷酸） ATP（腺苷三磷酸） 活动1：ATP的结构组成 问题：ATP中的“A”、“T”与组成DNA分子的“A”、“T”含义是否相同？ 辨析下列“A”所代表的含义： 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 任务二：ATP的结构组成及特点 活动2：ATP的特点 由于两个相邻的磷酸基团都带________而相互______等原因，使得这种化学键_______，______磷酸基团有一种______________________的趋势，也就是具有较高的___________。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团携能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。ATP水解的过程就是__________的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种_________________。 负电荷 排斥 不稳定 末端 离开ATP而与其他分子结合 转移势能 释放能量 任务二：ATP的结构组成及特点 高能磷酸化合物 例1:能量通货ATP的结构如图所示。下列叙述错误的是(   )  A.①表示腺苷 B.②表示核糖 C.③含P元素 D.④的稳定性较差 A 任务三：ATP与ADP可以相互转化 事实1：一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。 事实2：人体在安静状态时，肌肉内ATP含量约2mg~10mg，只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。 思考：上述两个事实看起来是相互矛盾的，请思考细胞会如何解决这个矛盾呢？ 任务三：ATP与ADP可以相互转化 活动1：ATP与ADP的相互转化 问题1:图中的两种酶是否相同 ？ 问题2:ADP转化为ATP所需要的能量从哪里来？ATP转化为ADP释放的能量到哪里去？ 问题3:ATP的水解和ATP的合成能否看作可逆反应？ 任务三：ATP与ADP可以相互转化 活动2：ATP的供能过程 任务三：ATP与ADP可以相互转化 活动2：ATP的供能过程 1.参与Ca2+主动运输的_________是一种__________________。当内侧的Ca2+与其____________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_____________脱离下来与_________结合，这一过程伴随着___________，这就是载体蛋白的________。 3.载体蛋白磷酸化导致其__________发生变化，使Ca2+的结合位点转向_______，将Ca2+释放到膜外。 载体蛋白 能催化ATP水解的酶 相应位点结合 末端磷酸基团 载体蛋白 能量的转移 磷酸化 空间结构 膜外侧 任务三：ATP与ADP可以相互转化 萤火虫发光的原理 荧光素 ATP供能 激活的荧光素 荧光素酶氧气 氧化荧光素 发出 荧光 活动2：ATP的供能过程 任务三：ATP与ADP可以相互转化 （1）吸能反应：反应过程需要吸收能量 （2）放能反应：反应过程是释放能量 吸能反应 放能反应 连线 蛋白质的合成 葡萄糖的氧化分解 主动运输 DNA的复制 光合作用 胞吞、胞吐 ATP水解 ATP合成 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，ATP是细胞内流通的能量“货币”。 活动2：ATP的供能过程 例2：ATP是细胞中的能量“货币”。下列叙述错误的是(    ) A.ATP中的A和P分别是代表腺苷和磷酸基团 B.ATP中末端的磷酸基团具有较高的转移势能 C.ATP与ADP的循环使细胞储存了大量的ATP D.ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质磷酸化 C 例3：图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP之间的相互转化过程，下列相关叙述正确的是(    ) A.图1中a表示腺苷，b和c是一种特殊的化学键 B.图2中的反应向左进行时，常伴随着放能反应的进行 C.图2表明ATP和ADP相互转化过程中物质和能量均可逆 D.剧烈运动时，细胞内产生ATP的速率远大于产生ADP的速率 B 同学们下节课再见！ EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $