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”，涵盖结构、与ADP相互转化及功能。以杜牧《秋夕》萤火虫发光为情境导入，通过问题探讨衔接糖类等能源物质，搭建“能源物质→直接能源ATP”的学习支架。 亮点在于融合生命观念与科学思维，如结构简式分解及“A”辨析表格构建结构与功能观，对比ATP与ADP转化培养分析能力。任务驱动（书写反应式、思考可逆性）和问题探讨激发探究实践，助力教师高效教学，学生深度理解能量代谢。

细胞的能量“货币”ATP 掌握ATP的结构 理解ATP与ADP的相互转化 简述ATP的作用 学习目标 实验 问题探讨 《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。 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.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？ 讨论 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，以便繁衍后代。 萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。 有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。 细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？ 5.2 细胞的能量“货币”ATP 课本P86 想一想： 在生命系统中 主要的能源物质： 主要的储能物质： 糖 类 脂 肪 糖类、脂肪、蛋白质 生物体内的能源物质： 能直接给细胞生命活动提供能量的有机物是？ ATP，ATP的功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 课本P86 学生自主阅读P86页第三自然段，回答以下问题 1.中文名称 2.元素组成 3.彻底水解产物 4.结构简式中A、P、—、~分别代表什么？ 5.A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别？ 6.ATP中的能量储存在哪里？ 7.为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？ ATP是一种高能磷酸化合物 中文名称：腺苷三磷酸 元素组成：C H O N P 结构简式：A—P~P~P，其中 A代表腺苷（由腺嘌呤和核糖 组成），P代表磷酸基团，—代表普通化学键，~代表一种特殊的化学键。 ATP是一种高能磷酸化合物 ATP是一种高能磷酸化合物 ATP分子中储存着大量的能量，其水解的过程就是释放能量的过程。 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 （2）高能量：1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ;，所以ATP是一种高能磷酸化合物 5、ATP的结构特点： （1）不稳定：由于相邻的磷酸基团都带负电荷互相排斥，特殊的化学键不稳定，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。 腺苷 特殊化学键 （2个） 普通化学键 （1个） （3个） =腺嘌呤+核糖 A： P： ～： —： 磷酸基团 A—P～P～P 4、结构简式： 6、功能： ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 核苷酸 DNA RNA 不同化合物中“A”的辨析 腺苷 (由腺嘌呤和核糖组成) 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 A—P～P～P ATP与ADP可以相互转化 任务：阅读课本，书写ATP的合成、水解反应式。 思考：1、ATP和ADP的相互转化是可逆的吗？ 2. 吸能反应和放能反应与ATP与ADP相互转化的关系？ 光 合 作 用 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 人、动物、真菌、 多数细菌等 绿 色 植 物 能量 ADP + Pi + ATP 酶 有机物 氧化分解 ATP合成所需能量的来源： 放能反应 吸能反应 2. 转化的特点： ①时刻不停地发生且处于动态平衡之中 ②ATP与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 ③ATP与ADP相互转化过程中，物质可逆，能量不可逆，催化的酶 不同，反应场所不同，因此，不是可逆反应。 ④能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。 p p p p p 能量 Pi 能量 Pi 合成 水解 ATP与ADP相互转化示意图 葡萄糖等 氧化分解 释放能量 蛋白质合成 等吸收能量 ATP是细胞内流通的能量“货币” 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP提供能量的。 光能 电能 机械能 渗透能 化学能 生物发光 主动运输、胞吞胞吐 蛋白质合成 肌肉收缩 电鳐发电、大脑思考 三、ATP的利用 ATP为主动运输供能的动态演示： ATP Ca2+ 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，其酶的活性就被激活了。 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+ 的结合位点转移膜外侧，将Ca2+ 释放到膜外。 ADP Ca2+ Ca2+ ADP ATP为主动运输供能分步示意图 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 思考：ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗? ATP的水解和合成不属于可逆反应 ATP 全称、功能：腺苷三磷酸，直接能源物质 结构简式： A-P～P～P ATP的合成： ATP与ADP相互转化: ATP的水解：释放能量，供应各项生命活动。 光合作用 呼吸作用 ATP ADP+Pi+能量 酶1 酶2 课堂小结 总结：正是由于细胞内具有ATP这种能量“通货”，细胞才能 及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。 旧知回顾 ATP 化学组成： 结构简式： 功能： 中文名称： 元素组成： 结构特点： 驱动细胞生命活动的直接能源物质 一分子腺苷（腺嘌呤+核糖）、三分子磷酸基团 腺苷三磷酸 C、H、O、N、P A-P～P～P 特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团具较高转移势能 与RNA的关联： 脱离掉末端两个磷酸基团后构成RNA的基本单位一 ——腺嘌呤核糖核苷酸 ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并处于动态平衡中。 ATP与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，这体现了生物界的统一性。 注意：该反应不属于可逆反应，因为所需要的酶不同。 ATP与ADP可以相互转化 1.细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。 （1）ATP是生物体维持生命活动所需能量的直接来源。ATP水解释放的能量用于各项生命活动时，转化为其他能量形式，如机械能、电能、化学能、光能(如萤火虫的发光)、热能等。 （2）细胞分裂、根对矿质元素的吸收、新物质的合成、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导和生物发电(如电鳐)等生命活动所需的能量都来自ATP的水解。 ATP的利用 肌肉收缩 （机械能） 大脑思考 （电能） 生物放电 （电能） 生物发光 （光能） 主动运输 （渗透能） ATP的利用 举例： 3.ATP——细胞内流通的能量“货币“ （1）细胞内小分子物质转化为大分子物质 一般都需要消耗能量。即吸能反应一般与 ATP的水解反应相联系。 （2）细胞内有机物的氧化分解过程一般都伴 随着化学能的释放，释放的能量储存在ATP中。即放能反应与ATP的合成相联系。 （3）能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 ATP的利用 ATP的结构和功能 ATP的利用 ATP和ADP的相互转化 课堂总结 退出 24 Lavf58.29.100 Lavf58.30.100 $