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

第5章细胞的能量供应和利用第二节细胞的能量“货币”ATP一、学习目标二、重难点1.简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式。2.解释ATP在能量代谢中的作用。1.生命观念：认知ATP作为能量“通货”，体现了生物界的统一性。2.科学思维：认识ATP在细胞中作为能量“通货”的原因。讨论:1.萤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.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？问题探讨...《秋夕》杜牧（唐）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。相互传递求偶信号,以便交尾繁衍后代。腹部后端细胞内有荧光素。囊萤夜读让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。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。萤火虫发光的直接能源物质是?葡萄糖脂肪蛋白质ATP【资料】1929年，化学家洛曼首先发现ATP。1935年，苏联生物学家恩格尔哈特发现肌肉收缩需要ATP。1941年，生物化学家李普曼等证明了ATP是细胞内化学能的主要载体，在生物体内能量交换中具有核心作用。

葡萄糖是细胞内的主要能源物质；脂肪是细胞内良好的储能物质；蛋白质是生命活动的主要承担者，也能被分解为生命活动提供能量。探究生命活动的直接能源物质能量探究实践.探究实践.探究生命活动的直接能源物质萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP制剂等荧光素+能量+O2

氧化荧光素荧光素酶（发出荧光）自变量：因变量：无关变量：添加的物质（葡萄糖/脂肪/？）是否发光温度等1.实验材料2.实验原理3.实验变量4.实验过程发光器粉末加入试管暗处理15分钟加试剂黑暗条件下观察探究实践.探究生命活动的直接能源物质4.实验过程ABCATP制剂2ml0.1%葡萄糖2ml脂肪溶液2ml5.实验结论ATP是驱动细胞活动的直接能源物质一、ATP是一种高能磷酸化合物ATP的功能：1.ATP是驱动细胞活动的直接能源物质ATP的结构：2.(1).中文名称：(2).元素组成：腺苷三磷酸CHONPA—P～P～P(4).结构简式：A:P:～:—:腺苷磷酸基团普通的化学键特殊的化学键腺苷二磷酸（ADP）腺苷一磷酸（AMP）腺苷三磷酸（ATP）（腺嘌呤核糖核苷酸）腺苷（A）(3).结构组成：由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基团组成一、ATP是一种高能磷酸化合物ATP是一种高能磷酸化合物：3.资料α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATPβ位的磷酸基团，乙组用32P标记ATPγ位的磷酸基团，各加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸，结果只测得乙组中的Pi带有放射性。PPPα位β位γ位该实验说明什么？ATP分子中末端的磷酸基团具有较高的转移势能。ATP不稳定，β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。为什么ATP的β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂？ATP水解的过程就是释放能量的过程ATP是一种高能磷酸化合物ATP是一种高能磷酸化合物：3.【资料2】1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ；1mol物质水解时释放能量在20.92kJ以上的化合物叫做高能化合物。ATP中具有2个特殊的化学键，远离腺苷的特殊化学键容易断裂发生水解，释放高达30.54kJ/mol的能量。一、ATP是一种高能磷酸化合物【资料3】：研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消耗60kg的ATP，相当于一个成年人的体重。ATP消耗量大ATP含量很少矛盾相互转化反应式：1.二、ATP与ADP可以相互转化ATP水解酶合成酶ADP+Pi+能量相互转化的特点：2.物质可逆，能量不可逆，酶不同不是可逆反应（1）在细胞的正常生活中，ATP与ADP的相互转化，不停地发生并处于动态平衡；（2）细胞内ATP与ADP的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和ADP的相互转化是不是可逆反应？二、ATP与ADP可以相互转化能量来源：3.ATPADP+Pi+合成酶能量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有机物氧化分解？来源(1)ATPADP：ATP中远离腺苷的高能磷酸键(2)ADPATP：三、ATP的利用为细胞绝大多数生命活动供能：1.用于物质合成ATP用于大脑思考生物发光肌肉收缩主动运输生物发电电鳐三、ATP的利用ATP为主动运输供能机制：2.胞外胞外胞外ATPADPPP1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP的

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

。3.载体蛋白磷酸化导致其

发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。Ca2+ATP运输催化末端磷酸基团空间结构磷酸化三、ATP的利用细胞内流通的能量“货币”：3.吸能反应（吸收能量）放能反应（释放能量）蛋白质的合成，生物体发光、发电，肌肉收缩…葡萄糖的氧化分解，呼吸作用…能量能量ATPADP水解合成能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。

ATP是细胞内流通的能量“货币”。(1)最终能量来源：太阳能。(2)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。(4)良好储能物质：脂肪。(5)主要能源物质：糖类。(6)直接能源物质：ATP。“不动产”“定期存款”“活期存款”“现金”细胞内供能的顺序：糖类→脂肪→蛋白质生物体内的能源物质总结【问题】ATP只能作为直接能源物质?资料:20世纪50年代，研究者发现ATP在神经系统的信息传递中，可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏中枢及外周神经系统等多个部位的细胞质膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递

的

分子。【问题】还有其他的直接能源物质吗?信号其他直接能源物质：GTP、CTP、UTPdATP、dGTP、dCTP、dTTP信息oo将萤火虫的荧光素酶基因导入植物细胞中，再用荧光素溶液浇灌植物，转基因植物可在黑暗中发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”。学以致用能量荧光素酶＋氧气荧光素激活的荧光素荧光氧化荧光素发出课堂练习1、ATP的结构式可以简写为（）A、A-P-P~PB、A-P~P~PC、A~P~P-PD、A~P~P~P2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是（）A、太阳能糖类ATPB、ATP糖类脂肪C、ATP脂肪太阳能D、ATP葡萄糖太阳能3、ATP在细胞内的含量及其生成是（）。A.很多，很快B.很少，很慢C.很多，很慢D.很少，很快B

DD课堂练习4.2025柳州半程马拉松即将在12月启幕，邀你共赴一场冬日硬核浪漫。跑马拉松过程中，ATP为肌细胞提供了大量能量。ATP结构示意图如下，下列有关叙述，正确的是（）A．虚线框中部分是DNA的基本组成单位之一B．激烈的比赛过程中，体内ATP的分解速率远远大于合成速率C．通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应D．b和c两个化学键中，b键更容易断裂供能bcD课堂练习5.蛋白质的磷酸化在信号传递过程中起着重要作用，而很多转化过程都需要ATP的参与，蛋白质磷酸化后，空间结构发生了变化，活性也发生了变化，进而使Ca2＋释放到膜外。蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程如图所示。下列相关叙述错误的是（

）A.蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，使ATP的含量明显下降B.蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体