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

该高中生物学课件围绕“细胞的能量‘货币’ATP”，系统涵盖其结构、功能及转化。通过萤火虫发光问题探讨导入，结合复习提问衔接酶知识，以任务驱动、实验设计等支架构建知识链。 亮点在于以问题探讨和实验探究引导学生用科学思维分析ATP功能，结合模型构建与资料阅读培养结构与功能观、物质与能量观（生命观念），联系生活应用激发社会责任（态度责任）。学生深化理解，教师教学更高效。

1.酶的特性 2.探究酶专一性时：选择淀粉酶催化淀粉和蔗糖实验时，因变量检测指标应选择斐林试剂不选择碘液检测的原因是 3.探究温度对酶活性影响时，不选择过氧化氢溶液做底物的原因是 4.探究温度对酶活性影响时，底物选择淀粉，因变量检测指标不选择斐林试剂检测的原因 5.探究pH对酶活性影响时，底物不选择淀粉溶液的原因是 6.酶专一性的含义及意义 7.低温高温强酸强碱对酶的影响 8.酶制剂保存的温度 9.胃蛋白酶和胰蛋白酶的最适pH 10.影响酶促反应速率的因素有（底物浓度，酶数量，温度，pH等） 11.溶菌酶杀菌的原因 复习提问 细胞的能量“货币”ATP 第五章 第 2 节 第五章 细胞的能量供应和利用 （共1课时） 问题探讨 1.萤火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.萤火虫发光需要能量吗? 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。 ---杜牧 求偶，繁衍后代 有，荧光素 需要 谁提供？ 荧光素+能量+O2 氧化荧光素 荧光素 酶 （发出荧光） 能量“货币” ATP 主要储能物质？ 脂肪 主要能源物质？ 糖类 这三种物质谁能为萤火虫发光直接供能? 4.为荧光素氧化提供能量的物质是什么？ 【任务①】 设计实验：探究细胞生命活动的直接能源物质 用小刀取下数只萤火虫的发光器，干燥后研磨成粉末。取三等份分别装入三支试管，各加入少量水使之混合，置于暗处。 试管内有淡黄色荧光出现，约15min后荧光消失。 实验结论：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 荧光消失 暗处 A B C D ２ｍｌ葡萄糖溶液 ２ｍｌATP溶液 ２ｍｌ脂肪溶液 ２ｍｌ蒸馏水 观察 15min 暗处 有荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 A 萤火虫的发器 【任务②】 阅读课本，回答以下问题： 二、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP的中文名称？ 2.ATP的元素组成？ 3.腺苷由什么组成？ 4.结构简式？ C、H、O、N、P 腺苷三磷酸 腺嘌呤+核糖 A–P～P～P 腺嘌呤 核糖 腺苷 磷酸 磷酸 磷酸 核糖 A P ~ P P ~ A-P～P ～P （ATP） ….A T G C …. ….T A C G …. ….A U G C …. “A”含义 腺苷 (由腺嘌呤和核糖组成) 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 【任务③】 阅读以下资料，回答问题： 二、ATP是一种高能磷酸化合物 现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团。之后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团。结果只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。 1.从上述资料看，ATP中哪个化学键最不稳定？ 末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 其他分子 P 腺嘌呤 核糖 P P ~ ~ 能量 ATP ADP （腺苷二磷酸） ATP水解酶 最不稳定：原因是？ 资料1：用α、β 和 γ 表示 ATP 上三个磷酸基团所处的位置，即： A－Pα ～ Pβ ～ Pγ 2.当ADP继续失去一个磷酸时，形成什么？（联系之前所学内容） 腺嘌呤核糖核苷酸 3.ATP水解的过程就是 的过程，1molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ,所以说 。 释放能量 ATP是一种高能磷酸化合物 资料2：成年人体内ATP的总量约为2~10 mg，在安静状态时，肌肉内ATP的所放能量只能维持肌肉收缩1~2 s；成年人在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40 kg，在活动的状态下ATP的消耗可达0.5 kg/min。 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。 ATP与ADP互相转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的。 1.从上述资料来看，ATP在细胞中有什么特点？ 2.细胞是如何解决这一矛盾的？ 3.通过以上资料，你还能得到什么信息？ 含量少、需求大 迅速转化，且处于动态平衡之中 体现了生物界的统一性。 【任务④】 阅读以下资料，回答问题： 三、ATP与ADP可以相互转化 【任务④】继续阅读资料，回答问题： 三、ATP与ADP可以相互转化 资料3：ADP接受细胞呼吸中有机物氧化分解释放的能量或光合作用中捕获的光能，与游离的Pi结合，重新合成ATP。催化ATP合成的酶主要分布在线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上。 能量 ATP ADP Pi 光能：光合作用 有机物中的化学能 ：呼吸作用 用于各项生命活动 根据上述材料，请完善ATP与ADP相互转化的模型图。 项目 ATP的水解 ATP的合成 反应式 所需酶 能量来源 能量去向 反应场所 联系 物质可逆，能量不可逆 ATP水解酶 ATP合成酶 储存于ATP中的化学能 光能（光合作用） 化学能（细胞呼吸） 用于各项生命活动 储存于ATP中 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体 ADP＋Pi＋能量 ATP 水解酶 ADP＋Pi＋能量 ATP 合成酶 【知识小结】 三、ATP与ADP可以相互转化 用于大脑思考（电能） 用于主动运输（化学势能） 用于生物发电（电能） 用于物质合成（化学能） 用于肌肉收缩（机械能） ATP水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？ 四、ATP的利用 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。 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。 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。 1 2 3 ATP为主动运输供能示意图 三、ATP的利用 如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么…… 与生活的联系 萤火虫发光原理的生活应用 (1)最终能量来源： (2)能源物质： (3)储能物质： (4)良好储能物质： (5)重要能源物质： (6)直接能源物质： “不动产” “定期存款” “活期存款” “现金” 生物体内的能源物质总结 细胞内供能的顺序：糖类→脂肪→蛋白质 太阳能 糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 脂肪 糖类 ATP 课外拓展 【问题】ATP只能作为直接能源物质? 资料:20世纪50年代，研究者发现ATP在神经系统的信息传递中，可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏中枢及外周神经系统等多个部位的细胞质膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递 的 分子。 【问题】还有其他的直接能源物质吗? 信号 其他直接能源物质： GTP、CTP、UTP dATP、dGTP、dCTP、dTTP 信息 如果将ATP中碱基A替换为 G、U、C，分别为鸟苷三磷酸，尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起组成 NTP家族，其脱去核糖第二位C上的O原子组成dNTP家族，均为高能化合物。 小结 ATP 1、中文名称： 腺苷三磷酸 2、组成元素： C、H、O、N、P 3、结构简式： A—P～P～P 4、与ADP的相互转化： ATP ADP + Pi + 能量 酶I 酶II 5、ATP合成的能量来源 光合作用 呼吸作用 6、ATP的利用 $