5.2 细胞的能量货币ATP 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一高中生物精品公开课
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溶液 C
对照组
２ｍL葡萄糖溶液
暗处 荧
观察
15min
光 消
实验组
暗处
２ｍL脂肪溶液
失
实验组
D
b ２ｍL ATP溶液
实验组 结论：萤火虫发光的直接供能物质是ATP
因变量
无荧光 c 出现
无荧光 d 出现
f
无荧光 出现
有荧光· 出现
。
温故知新
主要的能源物质：糖类 主要的贮能物质： 脂肪 直接的供能物质: ATP
动物、人、真菌和大多数细菌
绿Hale Waihona Puke 植物细胞质基质 线粒体ADP +Pi+
能量
叶绿体
合成酶 ATP
4.ATP与ADP的相互转化是否可逆？
反应式 ATP 酶1 ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 酶2 ATP
场所 物质变化 能量变化
能量来源
生物体的需能部位 水解 反应 释放 能量
磷酸基团的脱离
细胞质基质、线粒体、叶绿体 合成反应 吸收能量
二、ATP是一种高能磷酸化合物
探究二：ATP的英文全称是Adenosine triphosphate，其结
构式如下图所示，观察图示思考讨论：
1、请用 A 表示腺嘌呤，用
ATP分子的结构模型
表示核糖，用 P 表示磷酸，构建
ATP的结构
A： 腺苷
2、ATP的全称是什么? 腺苷三磷酸 P：磷酸基团
3． ATP的结构简式：
一 A. 般植与物A体TP内的的分细解胞和呼合吸成伴相随联着系AT，P请的判合断成下，列是说吸法能正反确应的是（D）
B. 由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP，是放能反应 C. 放能反应一般伴随着ADP合成，吸能反应一般伴随着ATP合成 D. 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
课标要求
核心素养
1.简述 2.简述 3.解释 用。
ATP ATP ATP
的 和 在化 能AD学 量P组 代的成 谢相和 中互特 的转点 作化。。1A2A..TD生 科PP命 学的之观 思结间念 维构的— —与相— —功互结 分能转析 构相化与 与适；综 功应理合 能。解： 观A： ATT认PP是 同与 驱动细胞生命活动的直接能源物质。
持。
通过以上资料，你能得到什么信息？
2. ATP与ADP的相互转化特点：
1、ATP含量少，因此ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于 动态平衡之中，且转化的速率越快，单位时间供能越多。
2、ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现IMN了生物界的统 一性。
3、ADP转化成ATP时所需能量主要来源哪里？
探究一、萤火虫发光的直接能源物质? 【材料用具】
活萤火虫数只，生理盐水，葡萄糖，脂肪、ATP
【实验原理】 荧光素+能量+O2荧光素酶 氧化荧光素+H2O
（发出荧光） 【提出问题：】萤火虫发光的直接能源物质是什么？
【作出假设】 ATP是直接的能源物质
【实验设计：】
自变量
A
a ２ｍL生理盐水
B
2ml荧光素
—：普通的化学键
4、组成元素: C、H、O、N、P
5、化学结构:
A 腺嘌呤
核糖
～：特殊的化学键
P~ P~ P
腺苷（A）
AMP腺苷一磷酸（腺嘌呤核糖核苷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
ATP腺苷三磷酸
1．如图是ATP的结构示意图，图中标号与名称对应正确的是( B )
5.结构特点 (1)不稳定： 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，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，也就是 具有较高的转移势能。 (2)高能量： ATP 水解，末端的磷酸基因脱落，挟能量与其他分子结合，即该过程是释放 能量的过程，1mol ATP 水解释放的能量高达 30.54kJ， 所以说 ATP 是一种
（2）ATP是如何为生命活动供能的呢？
Ca2+
Ca2+
Ca2+
ATP
1．参与Ca2+ 主动运输的载体蛋 白是一种能催化ATP 水解的酶。 当膜内侧的Ca2+ 与其相应位点结 合时，其酶活性就被激活了。
ADP
2．在载体蛋白这种酶的作用下， ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与 载体蛋白结合，这一过程伴随着能量 的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
6.ATP的功能 是细胞生命活动的直接能源物质。
7、不同物质中的“A”代表的含义
物质结构
物质名称 ATP
A的含义
腺苷 (腺嘌呤＋核糖)
核苷酸
腺嘌呤
DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸
RNA 共同点：所有“A”都含有
腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤
三 、 AT P 和 A D P 的 相 互 转 化
（观察下图，思考讨论）
不稳定,易断裂,也 易形成
ATP：A-P～P～P
合
水
成
解
酶
酶
各生命活动
ADP：A-P～P
1、此过程中体现的化学反应式如何书写？
ATP 水解酶 ADP +Pi +能量
合成酶
阅读资料：
一个成人一天在静止状态下所消耗的 为 ，
在紧张活动的情况下， 的消耗可达
。而
人体中 的总量只有大约 ，剧烈运动时只能维
细胞呼吸 光合作用
特点
时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中
*注意：不是可逆反应：物质可逆，酶不同，能量不可逆
四.ATP的利用
(1)观察下图思考讨论：所有生命活动都由ATP直接供能? 主动运输
吸能 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如 大脑思考、电蠕发电和物质的主动运输都需要消耗ATP
知 识 导 图
一、观察视频思考讨论：
1、萤火虫发光的生物学意义是什么？ 相互传递信号，以便繁衍后代。
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 萤火虫腹部后端细胞内含有的荧光素，
3、在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？ 有，腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。
【提出问题】：是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪， 还是其他物质？
ADP
3．载体蛋白磷酸化导致其空 间结构发生变化，使Ca2+ 的结 合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释 放到膜外。
载体蛋白酶活性被激活
载体蛋白磷酸化
载体蛋白空间结构改变
(3)ATP的供能机制
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。因而可以参与各种化学反应。
(4)放能反应与吸能反应
放
能
能量 合成
反
应
许多放能反应和 ATP的合成相联系
吸
水解 能量
能
反
应
许多吸能反应和 ATP的水解相联系
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
呼吸作用（葡萄糖等氧化分解） 等释放能量(放能反应)
合成
ATP
水解
生命活动(吸能反应)
ATP是细胞的能量“货币”
1.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程
对照组
２ｍL葡萄糖溶液
暗处 荧
观察
15min
光 消
实验组
暗处
２ｍL脂肪溶液
失
实验组
D
b ２ｍL ATP溶液
实验组 结论：萤火虫发光的直接供能物质是ATP
因变量
无荧光 c 出现
无荧光 d 出现
f
无荧光 出现
有荧光· 出现
。
温故知新
主要的能源物质：糖类 主要的贮能物质： 脂肪 直接的供能物质: ATP
动物、人、真菌和大多数细菌
绿Hale Waihona Puke 植物细胞质基质 线粒体ADP +Pi+
能量
叶绿体
合成酶 ATP
4.ATP与ADP的相互转化是否可逆？
反应式 ATP 酶1 ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 酶2 ATP
场所 物质变化 能量变化
能量来源
生物体的需能部位 水解 反应 释放 能量
磷酸基团的脱离
细胞质基质、线粒体、叶绿体 合成反应 吸收能量
二、ATP是一种高能磷酸化合物
探究二：ATP的英文全称是Adenosine triphosphate，其结
构式如下图所示，观察图示思考讨论：
1、请用 A 表示腺嘌呤，用
ATP分子的结构模型
表示核糖，用 P 表示磷酸，构建
ATP的结构
A： 腺苷
2、ATP的全称是什么? 腺苷三磷酸 P：磷酸基团
3． ATP的结构简式：
一 A. 般植与物A体TP内的的分细解胞和呼合吸成伴相随联着系AT，P请的判合断成下，列是说吸法能正反确应的是（D）
B. 由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP，是放能反应 C. 放能反应一般伴随着ADP合成，吸能反应一般伴随着ATP合成 D. 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
课标要求
核心素养
1.简述 2.简述 3.解释 用。
ATP ATP ATP
的 和 在化 能AD学 量P组 代的成 谢相和 中互特 的转点 作化。。1A2A..TD生 科PP命 学的之观 思结间念 维构的— —与相— —功互结 分能转析 构相化与 与适；综 功应理合 能。解： 观A： ATT认PP是 同与 驱动细胞生命活动的直接能源物质。
持。
通过以上资料，你能得到什么信息？
2. ATP与ADP的相互转化特点：
1、ATP含量少，因此ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于 动态平衡之中，且转化的速率越快，单位时间供能越多。
2、ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现IMN了生物界的统 一性。
3、ADP转化成ATP时所需能量主要来源哪里？
探究一、萤火虫发光的直接能源物质? 【材料用具】
活萤火虫数只，生理盐水，葡萄糖，脂肪、ATP
【实验原理】 荧光素+能量+O2荧光素酶 氧化荧光素+H2O
（发出荧光） 【提出问题：】萤火虫发光的直接能源物质是什么？
【作出假设】 ATP是直接的能源物质
【实验设计：】
自变量
A
a ２ｍL生理盐水
B
2ml荧光素
—：普通的化学键
4、组成元素: C、H、O、N、P
5、化学结构:
A 腺嘌呤
核糖
～：特殊的化学键
P~ P~ P
腺苷（A）
AMP腺苷一磷酸（腺嘌呤核糖核苷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
ATP腺苷三磷酸
1．如图是ATP的结构示意图，图中标号与名称对应正确的是( B )
5.结构特点 (1)不稳定： 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，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，也就是 具有较高的转移势能。 (2)高能量： ATP 水解，末端的磷酸基因脱落，挟能量与其他分子结合，即该过程是释放 能量的过程，1mol ATP 水解释放的能量高达 30.54kJ， 所以说 ATP 是一种
（2）ATP是如何为生命活动供能的呢？
Ca2+
Ca2+
Ca2+
ATP
1．参与Ca2+ 主动运输的载体蛋 白是一种能催化ATP 水解的酶。 当膜内侧的Ca2+ 与其相应位点结 合时，其酶活性就被激活了。
ADP
2．在载体蛋白这种酶的作用下， ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与 载体蛋白结合，这一过程伴随着能量 的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
6.ATP的功能 是细胞生命活动的直接能源物质。
7、不同物质中的“A”代表的含义
物质结构
物质名称 ATP
A的含义
腺苷 (腺嘌呤＋核糖)
核苷酸
腺嘌呤
DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸
RNA 共同点：所有“A”都含有
腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤
三 、 AT P 和 A D P 的 相 互 转 化
（观察下图，思考讨论）
不稳定,易断裂,也 易形成
ATP：A-P～P～P
合
水
成
解
酶
酶
各生命活动
ADP：A-P～P
1、此过程中体现的化学反应式如何书写？
ATP 水解酶 ADP +Pi +能量
合成酶
阅读资料：
一个成人一天在静止状态下所消耗的 为 ，
在紧张活动的情况下， 的消耗可达
。而
人体中 的总量只有大约 ，剧烈运动时只能维
细胞呼吸 光合作用
特点
时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中
*注意：不是可逆反应：物质可逆，酶不同，能量不可逆
四.ATP的利用
(1)观察下图思考讨论：所有生命活动都由ATP直接供能? 主动运输
吸能 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如 大脑思考、电蠕发电和物质的主动运输都需要消耗ATP
知 识 导 图
一、观察视频思考讨论：
1、萤火虫发光的生物学意义是什么？ 相互传递信号，以便繁衍后代。
2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 萤火虫腹部后端细胞内含有的荧光素，
3、在萤火虫发光的过程中有能量的转化吗？ 有，腹部细胞内有机物中储存的化学能转变为光能使其发光。
【提出问题】：是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪， 还是其他物质？
ADP
3．载体蛋白磷酸化导致其空 间结构发生变化，使Ca2+ 的结 合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释 放到膜外。
载体蛋白酶活性被激活
载体蛋白磷酸化
载体蛋白空间结构改变
(3)ATP的供能机制
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。因而可以参与各种化学反应。
(4)放能反应与吸能反应
放
能
能量 合成
反
应
许多放能反应和 ATP的合成相联系
吸
水解 能量
能
反
应
许多吸能反应和 ATP的水解相联系
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
呼吸作用（葡萄糖等氧化分解） 等释放能量(放能反应)
合成
ATP
水解
生命活动(吸能反应)
ATP是细胞的能量“货币”
1.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程