5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件 2025-2026 高一上 生物人教版必修1

第二节细胞的能量“货币”ATP高一生物学必修一第五章细胞的能量供应和利用秋夕杜牧银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，坐看牵牛织女星。一、前言一、前言为什么萤火虫会发光？1、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？有。是其腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。2、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？有。有机物中储存的化学能转变成光能时，萤火虫才能发光。二、萤火虫的发光原理萤火虫的发光原理荧光素能量激活的荧光素荧光素酶+氧气氧化荧光素发出荧光问题：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？[相关资料]萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。二、萤火虫的发光原理脂肪细胞中的主要能源物质是__________________生物体良好的储能物质是_________糖类（葡萄糖）三磷酸腺苷二钠（片剂）三磷酸腺苷二钠（注射液）【适应症】

用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全等的辅助治疗。【药物原理】

当体内吸收、分泌、肌肉收缩及进行生化合成反应等需要能量时，腺苷三磷酸（ATP）即分解成腺苷二磷酸及磷酸基，同时释放出能量。三、ATP试设计实验探究为萤火虫发光直接供能的物质。实验材料：活体萤火虫、解剖刀、蒸馏水、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、试管等。①本实验的自变量是什么？因变量是什么？有哪些无关变量？②如何确定实验组与对照组？③试写出实验步骤及预期结果。实验原理：荧光素+能量+O2

氧化荧光素+H2O（发出荧光）荧光素酶三、ATP1号试管2号试管3号试管实验步骤一二三四探究为萤火虫发光直接供能的物质用小刀将萤火虫的发光器取下，置于以上试管中，各加入2ml蒸馏水。将以上3支试管置于暗处，放置15分钟，待加入2ml加入2ml加入2ml将以上3支试管置于暗处观察实验现象。荧光消失葡萄糖溶液脂肪溶液ATP溶液三、ATP实验方法荧光消失加2mL

蒸馏水15min暗处观察2mL

葡萄糖溶液2mL脂肪溶液无荧光无荧光暗处有荧光2mLATP溶液①②③实验结论：ATP是可以直接利用的能源物质三、ATP【思考】1.ATP由哪些化学元素组成？2.ATP的中文名称是什么？名称由来？3.ATP的化学组成是什么？4.ATP的分子结构特点是什么？5.为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？6.假如用表示腺嘌呤、表示核糖、代表磷酸基团，尝试构建ATP模型。三、ATP~~腺嘌呤核糖P假如用表示腺嘌呤、表示核糖、代表磷酸基团，尝试构建ATP模型。PP腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P四、ATP的结构1.ATP的组成元素：C、H、O、N、P2.ATP的中文名称：腺苷三磷酸腺苷腺苷三磷酸3.化学组成：1分子腺苷+3分子磷酸4.ATP的结构简式：A-P~P~PA表示：腺苷T表示：三P表示：磷酸基团~代表：特殊的化学键四、ATP的结构为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？功能——驱动细胞生命活动的直接能源物质由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而互相排斥等原因，使得这种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。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。五、ATP的功能[资料1]一个正常成年人在平静状态下24h消耗40kgATP，在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。[资料2]人体内约有ATP0.5kg，肌肉中ATP含量仅为3-8mmol/kg，只能供肌肉剧烈活动1s左右的消耗。[资料3]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。从以上资料中，你能得出生物体内的ATP有什么特点？ATP特点：含量

，转化速率

。低快ATP很不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，当末端磷酸基团脱落后剩下的结构是什么呢？矛盾！五、ATP和ADP可以相互转化我相当脆弱，水解时容易断裂核糖PPP腺嘌呤~~ATP结构式

核糖PP腺嘌呤~~ADP结构式

ATP和ADP可以相互转化吗？如果可以请尝试写出ATP水解和生成的反应式。五、ATP和ADP可以相互转化A-P~P~P(ATP)A-P~P能量Pi水解酶Pi合成酶能量ATP水解的能量来源：ATP水解的能量去路：特殊的化学键断裂用于各项生命活动五、ATP和ADP可以相互转化ATP酶2酶1ADP+Pi+能量是可逆反应吗？物质可逆，能量不可逆1.酶的作用不同：酶1：ATP水解酶

酶2：ATP合成酶2.能量不同：合成ATP能量来源：植物:光合作用和呼吸作用动物、人、真菌和大多数细菌:呼吸作用ATP水解能量去向：用于各种生命活动3.场所不同五、ATP和ADP可以相互转化

对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。体现了生物界的统一性

。

五、ATP和ADP可以相互转化用于大脑思考（电能）用于主动运输（渗透能）用于生物发光(光能)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？六、ATP的利用胞外胞外胞外ATPADPPPPiH2O1.Ca2+与载体蛋白结合，载体蛋白酶活性被激活。2.载体蛋白催化ATP水解，载体蛋白空间构象发生改变（磷酸化）。3.载体蛋白完成Ca2+转运，构象恢复（去磷酸化）。六、ATP的利用ATP的供能方式：物质从ATP获得磷酸基团的过程称为磷酸化，是获能的过程；磷酸化后的蛋白质空间结构发生改变，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。

ATP的供能方式六、ATP的利用ATPADP水解合成（各项生命活动）吸能反应放能反应能量能量ATP是细胞内流通的能量“货币”葡萄糖、脂肪等含有能量多不能被直接利用

吸能反应：(伴随ATP水解）由ATP水解提供能量。

放能反应：（伴随ATP合成）释放的能量贮存在ATP中。ATP在吸能反应和放能反应之间流通，是细胞内流通的能量“货币”，满足细胞各项生命活动对能量的需求。含有能量相对少能被直接利用细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量，而是要将能量转移至ATP中再利用？六、ATP的利用七、总结1、观察ATP的结构简式回答：ATP脱去一个磷酸基团形成

；再脱去一个磷酸基团可形成

，是

的基本单位之一。

AMP

RNA

ADP核糖腺