5.2 细胞的能量“货币”ATP（情境任务式课件）（3大任务）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ATP的结构与性质、与ADP的相互转化及利用。以“校运会能量补给”为情境导入，通过三个递进任务构建学习支架，从认识“货币”本身到探究流通再到追踪去向，衔接自然且符合认知规律。 其亮点在于情境贯穿教学，融合生命观念（物质与能量观）、科学思维（模型模拟、对比分析）和探究实践（小组活动、动画演示）。如任务二用“ATP/ADP卡片”模拟转化过程，任务三通过钙泵动画解析供能机制，帮助学生建立能量转化观念，提升探究能力，也为教师提供直观高效的教学工具。

5.2 细胞的能量“货币”ATP 第五章 细胞的能量供应和利用 本课以“校运会能量补给”为贯穿情境，设置三个递进任务：先认识“货币”本身（结构与性质），再探究“货币”如何流通（转化与平衡），最后追踪“货币”的消费去向（利用举例与机制）。任务难度从直观到抽象、从结构到功能、从静态到动态，符合高一学生的认知规律。 1 情境导入 1.运动员冲刺瞬间，肌肉剧烈收缩的能量从哪里来？ 2.为什么运动员赛前要补充葡萄糖，但葡萄糖却不能直接为肌肉收缩供能？ 3.赛场上还有同学在喝 “功能饮料”，成分表 里除了糖，还有磷酸盐 等物质，这些有什么用？ 图1：双氧水在瓶中静置，几乎看不到气泡。 图2：双氧水涂抹在伤口上，迅速产生大量白色泡沫。 细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应，这些反应共同构成了细胞代谢。那么细胞是如何让这些反应在温和条件下快速进行的呢？答案就藏在“酶”之中。 学习目标 重难点 重点 ATP与ADP可以相互转化 ATP是一种高能磷酸化合物 ATP的利用 任务一：认识细胞中的“能量货币”——ATP是一种高能磷酸化合物 1 4 任务一：认识细胞中的“能量货币” 任务探究 即时演练 探究新知 科学家发现，肌肉收缩时ATP含量迅速下降，而葡萄糖含量几乎不变。这说明什么？ 阅读教材，回答：ATP的中文全称是什么？A、T、P分别代表什么？ 任务一：认识细胞中的“能量货币” 任务探究 即时演练 探究新知 1.组成元素： 。 2.名称： 。 3.化学组成： 。 4.结构简式： 。 ATP中，A代表 ，由 和 构成；T代表三，P代表磷酸基团；-代表普通化学键，～代表一种特殊的化学键。 C、H、O、N、P 腺苷三磷酸 1分子腺苷和3分子磷酸基团 A-P~P~P 腺苷 腺嘌呤 核糖 5.ATP去掉两个磷酸基团后的中文名字是___________________，是构成_____的基本单位。 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA 任务探究 即时演练 探究新知 6.结构特点：ATP是一种________________，含有2个特殊的化学键；ATP的化学性质________， 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。 7.含量特点： 8.功能：驱动细胞生命活动的______________。 9.利用：物质合成、肌肉收缩、主动运输、电鳐发电、大脑思考等。 高能磷酸化合物 不稳定 直接能源物质 在细胞中含量少，ATP与ADP之间的转化快。 末端磷酸 能源物质≠能量 即时演练 任务探究 1.下图为dATP（d表示脱氧）的结构示意图，dATP水解后能参与DNA 的合成。想要让新合成的DNA分子被32P标记，下列相关说法正确的是（ ） A. 应用32P标记最末端的磷酸基团 B. dATP在DNA合成时既能作为原料，也能提供能量 C. dATP中的“T”指的是dATP含有3个特殊的化学键 D. dATP中含有特殊的化学键，是主要的能源物质 P P P ~ ~ 脱氧 核糖 A B 磷酸基团 8 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 2 9 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 一个成年人在安静状态下每天消耗的ATP约40 kg，但人体细胞中ATP的总量仅约0.1 mol（约50 g）。提出问题：细胞如何用极少的“现金”满足巨大的“交易量”？ 模型模拟（小组活动）： 每组发若干“ATP卡片”和“ADP卡片”（ADP比ATP少一个磷酸基团），以及若干“磷酸基团”小圆片和“能量”筹码。学生根据教材中两个反应方程式，模拟ATP水解与合成过程： 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 ATP 合成酶 水解酶 ADP +Pi +能量 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 追问：合成ATP的能量从哪里来？ 食物中的能量或太阳能 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP+Pi+能量→ATP ATP→ADP+Pi+能量 能量来源 光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸） 储存在特殊化学键中的能量 能量去路 形成特殊的化学键 用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 联系 （1）ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP和ADP总是处于一种动态平衡 （2）ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中所需的酶、能量的来源和去路及反应场所不完全相同 （3）合成ATP的过程中有水生成，水解ATP的过程中有水消耗 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 绿色植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用，所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸。 ①吸能反应：一般与ATP的______相联系，如蛋白质合成等。 ②放能反应：一般与ATP的______相联系，如葡萄糖的氧化分解。 水解 合成 绿色植物合成ATP的场所有： 细胞质基质、线粒体、叶绿体 动物合成ATP的场所有： 细胞质基质、线粒体 任务二：探究“货币”的流通——ATP与ADP可以相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 即时演练 任务探究 1. 下列有关ATP的叙述，错误的是（ ） A.人体在剧烈运动时，细胞内产生ATP的速率加快，吸能反应也增强 B.人体在紧张状态下，细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率 C.ATP中的能量可以来自光能或化学能，也可以转化为光能或化学能 D.ATP转化成ADP的过程消耗水 B 16 任务三：追踪“货币”的去向——ATP的利用 3 17 任务三：追踪“货币”的去向——ATP的利用 任务探究 即时演练 探究新知 回到校运会场景——运动员冲刺时肌肉收缩，起跑前神经高度兴奋，赛后体温升高出汗……这些过程都消耗能量，而直接的能量来源都是ATP。 用于大脑思考 主动运输（渗透能） 葡萄糖+果糖 蔗糖 酶 （化学能） A-P～P ～P 酶 能量 A-P～P + Pi + ATP水解： 放能反应 任务三：追踪“货币”的去向——ATP的利用 任务探究 即时演练 探究新知 以“钙离子主动运输”为例，教师展示钙泵工作动画：ATP水解 → 磷酸基团转移到钙泵蛋白上 → 蛋白质构象改变 → 钙离子被泵出。学生由此理解：ATP水解释放的能量直接推动蛋白质做功，这是ATP供能的基本方式。 任务三：追踪“货币”的去向——ATP的利用 任务探究 即时演练 探究新知 荧光素+O2+ATP→氧化荧光素(发出荧光) 荧光素酶 即时演练 任务探究 1.ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,据下图判断下列叙述正确的是(　　) A.在主动运输过程中,细胞内乙的含量会明显增加 B.丙中不含磷酸键,是DNA基本组成单位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成 D.甲→乙和乙→丙过程中,起催化作用的酶空间结构相同 C RNA 21 课后作业 校运会上，某同学跑完200米后立即喝了一瓶含葡萄糖和磷酸盐的功能饮料。请结合本节知识回答： 1.葡萄糖能为肌肉收缩直接供能吗？为什么？ 2.饮料中的磷酸盐对细胞合成ATP有什么意义？ 要求：用学科语言作答，150字左右。 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 随堂小练 1.能准确表示 ATP 中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是( ) A.A-P-P~P B.A-P~P~P C.A~P~P-P D.A~P~P~P 2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（ ） A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸 B D 23 随堂小练 3.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于 ATP 的叙述， 错误的是( ) A.细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布 B.ATP 合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP 可以水解为 ADP 和磷酸 D.正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值相对稳定 B 24 随堂小练 4.离子泵是一种具有 ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开 ATP 的水解，下列叙述正确的是（ ） A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 C 25 下节再见 26 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Lavf62.12.102 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $