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

该高中生物学导学案聚焦“细胞的能量‘货币’ATP”，涵盖ATP的化学组成、结构简式、与ADP的相互转化及功能等核心知识点。通过“能源相关知识归纳”衔接前后知识点，以知识导航为学习支架，帮助学生构建物质与能量的联系。 特色在于融入科学思维（类比“货币”理解能量流通）和探究实践（设计萤火虫发光实验），习题结合模拟题与实验题，强化生命观念中的物质与能量观，提升学生分析解决问题的能力，适合自主学习与教学评估。

5.2 细胞的能量“货币”ATP 导学案 班级： 姓名： 【学习目标】 知识与技能： 1.简述ATP的化学组成和特点。 2.写出ATP的分子简式，解释ATP与ADP相互转化的过程及意义。 3.举例说明ATP的利用，理解ATP作为能量“货币”的含义。 过程与方法： 1.通过分析ATP与ADP的相互转化，学习用辩证的观点看待物质和 能量的变化。 2.通过类比“货币”的流通，理解ATP在能量代谢中的作用。 情感态度与价值观： 1.认同ATP是细胞生命活动的直接能源物质，形成科学的能量观。 2.感受生物体内能量代谢的精妙与高效。 【学习重难点】 重点：ATP的化学组成和特点；ATP与ADP的相互转化。 难点：理解 ATP作为能量“通货”的含义；ATP 与 ADP 的相互转化是 动态平衡的过程。 【知识导航】 1. ATP的功能： ATP 是细胞生命活动的直接能源物质。(提醒：ATP并不是唯一的直接能源物质) 2. ATP的结构 (1)ATP中文名称： 三磷酸腺苷 ，是细胞内的一种高能磷酸化合物。 (2)ATP的结构简式： A—P～P～P ，其中“A”代表 腺苷 (由 腺嘌呤 和 核糖 组成)，“T”代表三，“P”代表 磷酸基团 ，“—”代表 普通磷酸键 ，“～”代表 高能磷酸键 。 一个ATP分子中有 1 个A， 2 个高能磷酸键， 3 个磷酸基团。 (3)ATP去掉1个磷酸基团后叫 ADP(二磷酸腺苷) ；ATP去掉2个磷酸基团后叫 AMP(一磷酸腺苷/腺嘌呤核糖核苷酸) ，是组成 RNA 的基本单位之一。 (4)ATP的组成元素： C、H、O、N、P 。(注：DNA、RNA、磷脂、ATP组成元素都是CHONP) (5)特点：ATP在细胞中含量 少 ，化学性质 不稳定 ， 远离A 的高能磷酸键容易水解。 3. ATP和ADP可以相互转化： 。 (1)ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP。能量来自 太阳能 或物质氧化分解释放的 化学能 ， 能量去向是储存于ATP 远离A的高能磷酸键 中。 ①动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的生理过程是 呼吸作用 。 绿色植物叶肉细胞中合成ATP的生理过程是 呼吸作用 、 光合作用 。 绿色植物根尖细胞中合成ATP的生理过程是 呼吸作用 。 ②动物细胞中能合成ATP的细胞器是 线粒体 。 绿色植物叶肉细胞中能合成ATP的细胞器是 线粒体 、 叶绿体 。 绿色植物根尖细胞中能合成ATP的细胞器是 线粒体 。 (2)ATP的水解：ATPADP＋Pi＋能量。能量来自ATP 远离A的高能磷酸键 的水解， 能量去向是用于 各项生命活动 。 (3)ATP与ADP的相互转化反应式 不属于 (属于/不属于)可逆反应，其中 物质 可逆， 能量 不可逆，酶 不相同 (相同/不相同)。 4. ATP的利用 (1)吸能反应一般与 ATP水解 的反应相联系，由ATP水解提供能量。 放能反应一般与 ATP的合成 相联系，释放的能量储存在ATP中。 (2)主动运输、胞吞、胞吐、生物发电、生物发光、肌细胞收缩、物质合成、大脑思考所需能量的直接来源都是 ATP 。 5. 能源相关知识归纳 (1)能量的最终来源： 太阳能 。 (2)细胞中的三大能源物质： 糖类、脂肪、蛋白质 。 (3)生物体生命活动的主要能源物质： 糖类 。 (4)细胞生命活动的主要能源物质： 葡萄糖 。 (5)植物细胞中的储能物质： 淀粉 ；动物细胞中的储能物质： 糖原 。 (6)细胞内良好(主要)的储能物质： 脂肪 。 (7)细胞生命活动的直接能源物质： ATP 。 【习题巩固】 1.(2026·黑龙江模拟)用α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ)。ATP脱去两个磷酸基团后可以生成AMP和PPi。下列叙述正确的是(　　) A.据题可知,AMP是DNA的基本组成单位之一 B.ATP生成ADP的过程中需脱去α位的磷酸基团 C.ATP水解后产生的ADP不再是高能磷酸化合物 D.细胞的吸能反应伴随着ADP或AMP的生成 2.(2025·浙江温州二模)ATP的结构决定了其作为直接能源物质的功能。下列叙述正确的是(　　) A.1个腺苷和2个磷酸基团组成ATP B.细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量 C.磷酸基团带有负电荷导致它们之间的高能磷酸键不稳定 D.通过ADP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应 3.(2025·江苏盐城二模)活鱼宰杀后,鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸(IMP),IMP在酸性磷酸酶(ACP)等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖,过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是(　　) ATP→AMPLMP肌苷次黄嘌呤+核糖 A.ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸,都是RNA的基本组成单位 B.ATP在细胞中含量丰富,能持续为IMP的生成提供能量 C.腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D.在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路 4.(2025·浙江衢州模拟)ATP荧光检测仪常用于食品表面细菌数量的检测,其原理如图所示。下列叙述错误的是(　　) 荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+2Pi+H2O+光能 A.ATP形成物质X的过程中发生了特殊化学键的断裂 B.发光过程中,荧光素与酶结合形成稳定复合物 C.荧光检测仪含有裂解剂,使细菌裂解释放ATP D.该仪器检测的前提是各细菌体内ATP含量基本相同 5.(2025·江西一模)细胞中有一类蛋白质叫“分子马达”,它们的构象会随着ATP与ADP的交替结合而改变,促使ATP转化成ADP。下列分析错误的是(　　) A.ADP比ATP更稳定 B.“分子马达”能催化ATP的水解 C.ATP末端的磷酸基团有较高的转移势能 D.“分子马达”的合成伴随着ATP的合成 6．在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。 实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研制成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。 （1）实验步骤 ①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签。 ②将　 　分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签。 ③在每支试管中加入　 　。 ④观察发光现象并记录。 （2）实验现象预测及结论 现象预测 结论 a．随ATP浓度升高，发光现象渐强 荧光强度与ATP浓度　 　 b．随ATP浓度升高，发光现象　 　 荧光强度与ATP浓度　 　 c．　 　 荧光强度与ATP浓度无关 答案 1--5DCDBD 6.（1）萤火虫的荧光器粉末；等量不同浓度的ATP溶液 （2）成正相关；渐弱；成负相关；随ATP浓度升高，发光现象无变化 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $