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

高中生物学 人民教育出版社 必修1 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP 情境导入 运动员 奔跑时右腿蹬地、 左腿后提是通过腓肠肌收缩来实现，这需要消耗能量吗？ 什么物质可以为腓肠肌细胞直接供能呢？ 提出问题 作出假设 任务01 探寻ATP供能方式之谜 锌铜弓（电刺激） 、任氏液（保持肌肉细胞活性） 、 5%的葡萄糖溶液、 的ATP溶液 、 适宜浓度的动物油脂、 新鲜的青蛙腓肠肌标本。 实验材料 3% 探究青蛙腓肠肌细胞内的直接能源物质 一 、探究ATP的功能 探究 · 活动 1 思考以下问题: （1）肌肉细胞中是否本来就含有直接能源物质 ? 若有，如何去除其对实验的影响？ （2）应设置几组实验？ 如何控制实验的自变量？ 如何设置观测指标（因变量）？ 一 、探究ATP的功能 探究青蛙腓肠肌细胞内的直接能源物质 提出问题 作出假设 实验设计 实验验证 得出结论 如何进行 实验设计- 呢？ ATP的功能 驱动细胞生命活动的直接能源物质 具有怎样的结构才可以承担这 功能呢 一 、探究ATP的功能 任务02 探寻ATP结构之谜 阅读教材86页的内容，自学完成填写 “ATP信息卡片 ” 二、探究ATP的结构 自主学习教材86页，小组合作利用模型组件材料构建出 ATP结构模型 。 选取优秀小组进行模型展示，并讲解各部分 名称及连接方式。 二、探究ATP的结构 探究 · 活动 2 构建ATP结构模型 模型建构 为什么说ATP的结构适于为生命活动直接供能呢? 二、探究ATP的结构 问题思考 ATP水解的过程就是释放能量的过程， 1molATP水解能量高达 30.54KJ，ATP是高能磷酸化合物（指水解自由能在20.92KJ/mol以 上的磷酸化合物）。 结构特点： ~代表特殊的化学键，两个相邻磷酸基团都带负电荷相互排斥， 使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。 核糖 二、探究ATP的结构 ~ P ~ P P — — — — ATP 水解后，释放的能量可用于哪些生命活动呢？ 酶 ATP ADP + Pi + 三、探究 ATP的利用 问题思考 能量 三、探究 ATP的利用 任务03 探寻ATP的利用之谜 电鳐 考思 脑大 于 用 用于物质合成 缩 收 胞细 肌于 用 三、探究 ATP的利用 用于生物放电 用于生物发光 用于主动运输 生物发光 肌细胞收缩 主动运输 神经传导 有机物的合成 维持体温恒定 ATP ADP+Pi 三、探究 ATP的利用 酶 能量 机械能 电 能 热 能 化学能 渗透能 光 能 （释放） ATP提供的能量到底是如何驱动这些生命活动进行的呢？ 三、探究 ATP的利用 问题思考 Ca2+ ADP ADP 阅读教材88页的内容，观看视频内容，请描述Ca2+ 的转运过程 载体蛋白的空间结构改变 物质实现逆浓度 跨膜运输 Ca2+ ATP ATP末端磷酸基团 脱离，携能量转移 载体蛋白磷酸化 Ca2+ 与载体蛋 白 相应位点结合 载体蛋白ATP水解酶活性被激活 三、探究 ATP的利用 Ca2+ ATP在细胞中的作用机制：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， 活性也被改变了，因而可以 参加各种化学反应 。ATP提供能量时，通常通过磷酸基团的转移来实现。 三、探究 ATP的利用 任务04 探寻ATP与ADP相互转化之谜 探究 · 活动 4 ：阅读 ATP 相关资料活动 人体中的ATP总量大约有50g。 一个人在剧烈运动的状态下， 每分钟约有 0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需, 一个成年人在安静状态下，24小时内竟有40kg的ATP被水解。在剧烈运动的情况下，ATP 的消耗约达 0.5 kg/min（8g/s）。 从资料中，你能得出生物体内的 ATP有什么特点？ 生物体内的 ATP含量少，但是机体对ATP的需求量很大 四、探究 ATP与ADP 的相互转化 资料分析 1 科学家将标记的磷酸（32P）注入活细胞内，随后迅速分离细胞 内的ATP，测定其放射性。实验结果：ATP含量没有发生变化， 仅有几毫克，但它的末端磷酸基团已经被放射性32P所标记，而且 检测出ATP放射性强度与之前注入的磷酸（ 32P）强度完全一致。 思考：ATP 的末端磷酸基团为什么会出现放射性标记？ 该现象说明什么？ ATP和ADP在细胞内相互转化 四、探究 ATP与ADP 的相互转化 资料分析 2 ATP-ADP在细胞内转化迅速 测算一天内人体要将体内的 更新1000次或以上，每个新生 成的 ATP分子在1~2 min内即要发生水解。 资料分析 3 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 四、探究 ATP与ADP 的相互转化 对构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要意义。 ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。 ATP与ADP相互转化有何生物学意义？ 平 静 运 动 四、探究 ATP与ADP 的相互转化 问题思考 细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应。你能举出 相应的实例吗？ 能量 葡萄糖、脂肪 放能反应 酶 能量 （释放） 四、探究 ATP与ADP 的相互转化 吸能反应 问题思考 CO2 +H2O 氨基酸 蛋白质 （吸收） 酶 葡萄糖、 脂肪等 ATP含量稳定、转化迅速、供能高效 部分能量 放能反应 能量释放 ATP 是细胞内的能量“ 货币 ” 吸能反应 （吸收） 酶 四、探究 ATP与ADP 的相互转化 氨基酸 蛋白质 ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“ 荧光 素酶—荧光素体系 ”快速检测腺苷三磷酸（ATP），可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。 你能说出它的计数原理吗 六 、拓展应用 探究 · 活动 5 ? 概念检测 七、课堂总结 问题思考 《羊城晚报》 曾报道，佛山某中学在体育中考前，老师给同学们 发放一种叫“ATP” 的药物，40人的班超过一半的同学在体育考试前服用了这种药物。运动员可以为了提升运动水平而大量服用 ATP 类的药物么? 八、课外探究 期待大家下节课的精彩表现 $