5.2细胞的能量“货币”ATP课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦“细胞的能量‘货币’ATP”，系统阐述ATP的结构、功能、与ADP的相互转化及利用。通过杜牧《秋夕》情景导入，结合萤火虫发光问题链与探究实验，衔接糖类、脂肪等能源物质，以实验为支架构建知识脉络。 其亮点在于融合情景激发、探究实践与科学思维，通过萤火虫发光直接能源物质的实验设计与分析（科学探究），辨析ATP结构中“A”的不同含义（科学思维），凸显物质与能量观（生命观念）。课堂小结系统梳理要点，助力学生直观理解抽象概念，提升探究能力，教师可直接利用实验案例实施教学，提高效率。

第2节 细胞的能量“货币”ATP 学校： 教师： 人教版高中生物必修1 第5章 细胞的能量供应和利用 情景导入： 《秋夕》——杜牧 银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，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。 讨论： 1、萤虫发光的生物学意义是什么？ 2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 腹部后端细胞内有荧光素。 传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。 腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。 荧光素 能量 激活的荧光素 荧光素酶 +氧气 氧化 荧光素 发出 荧光 萤火虫的发光原理 思考1：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ 从哪里来？ 细胞中主要的能源物质—— 细胞中良好的储能物质—— 糖类 脂肪 为主动运输提供能量的物质—— ATP 这些物质能否直接为萤火虫发光提供能量？ 探究：萤火虫发光的直接能源物质是什么? 材料：萤火虫发光细胞研磨成的粉末、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。请根据上述材料设计实验进行探究。 1 2 3 4 15min 荧光消失 1 2 3 4 2mL蒸馏水 2mL葡萄糖溶液 2mL脂肪溶液 2mLATP溶液 暗处 无荧光出现 有荧光出现 1 2 3 4 实验设计：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…… 结论：萤火虫发光的直接能源物质是ATP。 一、ATP的功能 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 有机物中的化学能 ATP中的化学能 耗能的 生命过程 ATP是细胞内流通的能量“货币” 二、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP的结构 腺苷A 腺苷一磷酸 腺苷二磷酸 腺苷三磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸(RNA的组成单位) AMP ADP ATP 核糖 腺嘌呤 磷酸基团 ~ ~ 组成元素 C、H、O、N、P 物质组成 1分子腺嘌呤+1分子核糖+3分子磷酸基团 结构简式 A－P~P~P 中文名称 腺苷三磷酸 特殊的化学键 普通的化学键 A： T： P： —： ~: 腺苷=腺嘌呤+核糖 三 特殊的化学键 普通化学键 磷酸基团 核糖 A P ~ P P ~ A-P～P～P ATP ….A T G C …. ….T A C G …. ….A U G C …. A:腺苷 A:腺嘌呤 A:腺嘌呤脱氧核苷酸 A:腺嘌呤核糖核苷酸 A:腺苷 辨析：A的含义 二、ATP是一种高能磷酸化合物 特殊的化学键不稳定 两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥 末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势 具有较高 转移势能 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ， 所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 ATP ADP + Pi + 能量 酶 ATP水解的过程就是释放能量的过程 结合 脱落下来的磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化 ~ ~ 资料分析 ATP消耗量大 ATP含量很少 矛盾 研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。 1 成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。 2 每个细胞每秒钟可合成约1000万个ATP 且同时有等量ATP被水解 3 ATP合成和水解都非常迅速 三、ATP与ADP可以相互转化 ATP ADP ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 ATP和ADP可以相互转化 时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，ATP和ADP相互转化的速率越快，单位时间供能越多 ATP和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，体现了生物界的统一性。 三、ATP与ADP可以相互转化 早在1937年，丹麦生物学家赫尔曼就发现，ATP的合成与细胞呼吸有关系。到了20世纪40～50年代，科学家进一步发现，在细胞呼吸或光合作用期间，线粒体或叶绿体内的ATP浓度明显的上升。 4 呼吸作用和光合作用过程中有ATP合成 1、能量可以来自于细胞中的那些生命活动的过程？ 植物：光合作用（光能）、 呼吸作用（化学能） 动物、细菌、真菌： 呼吸作用（化学能） 2、真核细胞合成ATP的场所： 细胞质基质、线粒体、叶绿体 四、ATP的利用 大脑思考 生物发光 主动运输 ★ATP水解释放的能量用于各项生命活动 电鳐放电 四、ATP的利用 请同学们观看视频后，描述Ca2＋主动运输载体是如何利用ATP的。 思考2：ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？ 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。 四、ATP的利用 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，这一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。 ATP为主动运输供能示意图 Ca2＋释放到膜外 Ca2＋主动运输载体 Pi与载体结合 载体空间结构改变 ATP水解释放的磷酸基团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，因而可以参与各种化学反应。 ATP的供能机制 ATP ATP水解 四、ATP的利用 放能反应 吸能反应 吸能反应一般与ATP的水解相联系。 放能反应一般与ATP的合成相联系。 能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。 ATP与ADP的转化概念图 发光树 五、科学前沿 萤火虫的发光原理 荧光素 能量 激活的荧光素 荧光素酶 +氧气 氧化 荧光素 发出 荧光 课堂小结 Thank you! Lavf58.30.100 Lavf58.28.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $