第2节 细胞的能量“货币”ATP
(新教材)统编人教版高中生物必修1第五章第2节《细胞的能量“货币”ATP》优质说课稿
(新教材）统编人教版高中生物必修1第五章第2节《细胞的能量“货币”ATP》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版（新教材）高中生物必修1第五章第2节《细胞的能量“货币”ATP》。
第五章属于模块1“分子与细胞”的内容。
细胞的生命活动是需要能量来驱动的。
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。
外界能量进入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。
细胞是如何通过化学反应来获取和利用能量的呢?通过本章教学，学生更深入地理解生命的本质。
本章教学有助于学生科学自然观的形成；有助于从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任4个方面培养学生生物学科核心素养。
本章共有四节，分别从酶、ATP、细胞呼吸的原理、光合作用四个方面讲述细胞的能量供应和利用。
本课是第二节，主要讲述细胞的能量“货币”ATP，本节选取了细胞生物学方面最基本的知识，是学习其他章节的基础，也承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中生物课程标准（2017版2020年修订）：【内容要求】“ 2.2.2 解释：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
”二、说教材。
本课是人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》第二节内容。
“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。
细胞的能量供应和利用知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入，先讲解ATP是一种高能磷酸化合物，接下来讲解了ATP和ADP可以互相转化，最后讲述了ATP的利用，解释了ATP是细胞的能量“货币”的原因。
通过本节课内容的学习，学生不仅需要将以前所学的知识由点构成线合理关联起来，更需要在掌握的事实性知识的基础上开始建构并逐步形成基本的科学自然观。
5.2 细胞的能量“货币”ATP(解析版)
第2节细胞的能量“货币”ATP1.说出A TP的结构。
（重点）2.阐述A TP与ADP之间的相互转化。
（难点）3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用。
（重点）➢基础感知1．ATP的结构：，A 代表腺苷（由和结合而成），P 代表，－代表普通磷酸键，～代表。
【答案】A－P～P～P 腺嘌呤核糖磷酸基团特殊化学键2．下图表示ATP水解产生ADP的过程。
请据图回答下列问题：（1）图中A表示，P代表，ATP脱去两个磷酸基团后可作为(物质)基本结构单位的一种。
（2）图中①表示，其中蕴藏着。
（3）图中②表示的过程，其作用是。
（4）催化该过程的酶与催化ATP生成的酶(是或不是)同一种酶，高等植物细胞内ATP在细胞器中生成。
【答案】腺苷磷酸基团RNA 特殊化学键大量化学能特殊化学键水解释放能量为生命活动提供能量不是叶绿体、线粒体3．由于ATP两个相邻的磷酸基团都带而相互排斥等原因，使得这种化学键，有一种的趋势，也就是具有较高的能。
当ATP在的作用下水解时，脱离下来的挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
可见ATP水解的过程就是的过程，1 molATP水解释放的能量高达30.54KJ，所以说ATP 是一种。
【答案】负电荷不稳定末端磷酸基团离开ATP而与其他分子结合转移势酶末端磷酸基团释放能量高能磷酸化合物4．吸能反应和放能反应：细胞中的化学反应可以分成吸能反应和两大类，吸能反应一般与ATP的相联系，，放能反应一般与相联系，，用来为吸能反应直接供能。
【答案】放能反应水解由ATP水解提供能量ATP的合成释放的能量储存在ATP中5．ATP为Ca2＋主动运输提供能量的机制：参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能的酶。
当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶就被激活了；在载体蛋白这种的作用下，ATP分子的脱离下来与结合，这一过程伴随着的转移，这就是载体蛋白的；载体蛋白磷酸化导致其发生变化，使Ca2+的结合位点转向，将Ca2+释放到膜外。
《第2节细胞的能量“货币”ATP》作业设计方案-高中生物人教版19必修1
《细胞的能量“货币”ATP》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在让学生通过学习了解细胞中的能量“货币”ATP的基本概念、结构和功能，理解ATP在细胞活动中的重要作用，并能够通过实验观察和探究ATP的生成与消耗过程。
通过作业的完成，培养学生科学探究的能力和实验操作技能，加深对生物学科的兴趣和热爱。
二、作业内容1. 预习与自学学生需提前预习本节课的相关内容，包括ATP的分子结构、合成与分解的途径、在细胞中的功能等基本知识。
同时，需通过查阅资料或网络资源，了解ATP与日常生活、其他生物活动之间的联系。
2. 理论作业完成一份关于ATP的理论题目，包括选择题、填空题和简答题等形式，题目涵盖ATP的基本概念、结构特点和功能等知识点。
旨在巩固学生对ATP理论知识的掌握。
3. 实验观察作业进行一个简单的实验观察，如利用离心管分离细胞器并观察ATP的生成过程，或者通过化学实验了解ATP的合成与分解。
要求学生记录实验步骤、现象及结果，并分析ATP在实验中的作用和意义。
4. 小组合作讨论学生需分组进行讨论，探讨ATP在细胞中的重要作用，以及日常生活中与ATP相关的现象和例子。
每组需准备一份简短的报告，包括讨论的主题、观点和论据等。
三、作业要求理论作业要求：- 题目答案需准确无误，知识点掌握全面。
- 答题过程需条理清晰，逻辑严谨。
实验观察作业要求：- 实验步骤需详细记录，不得遗漏关键细节。
- 实验结果需真实可靠，不得捏造或篡改数据。
- 分析部分需结合理论知识，深入探讨ATP在实验中的作用。
小组合作讨论要求：- 每组人数不超过5人，确保每位成员都能参与讨论并贡献观点。
- 讨论主题需紧扣ATP在细胞中的功能及其与日常生活的联系。
- 报告需简洁明了，观点明确，论据充分。
四、作业评价教师将对学生的作业进行全面评价，包括理论作业的正确性、实验观察的认真程度、小组合作的表现等方面。
评价将综合考虑学生的知识掌握程度、实验操作能力以及团队合作能力等方面。
第五章第2节细胞的能量”货币“ATP高中生物必修一人教版
【解析】结合教材内容逐项解疑惑
教材链接
)
选项判断
P88：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（淀粉水解发生在消化道中，不需要ATP供能）
A错误
P87：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
B正确
酶1为ATP水解酶，A正确；乙由ATP断裂掉两个特殊的化学键后形成，是腺嘌呤核
糖核苷酸，为RNA的基本组成单位之一， B正确；丙由ATP脱去三个磷酸基团形成，
为腺苷，丁为磷酸基团，可用于磷脂（组成元素为C、H、O、N、P）的合成，C正
确；ATP为生命活动提供能量需要经过图示的ATP → 甲的过程，即ATP水解为ADP,
不需要经过图示整个过程，D错误。
2.［人体健康|ATP片缓解鼻塞］(2024·北京朝阳区期末)鼻塞常表现为鼻腔内黏膜肿
胀,黏液增加等症状。研究发现药物ATP片可有效缓解鼻塞。下列叙述错误的是
( A )
A.ATP中的磷酸基团均有较高的转移势能
B.ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成
C.ATP片可能有助于修复变形的鼻黏膜细胞
正确；细胞中ATP的含量很少,细胞通过ATP快速合成和分解以满足细胞能量需求，D
正确。
3.(2024·四川成都名校联考)下列有关ATP和ADP相互转化的叙述，错误的是( A
A.小肠上皮细胞水解ATP释放的能量可用于水解淀粉
B.细胞内ATP的水解速率与合成速率差别不大
C.所有活细胞都存在ATP和ADP相互转化的供能机制
解可引起蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质
会改变形状做功，从而推动细胞内一系列
细胞的能量_货币_ATP
学以致用：
你能用今天学习的知识描述一下今天吃的早饭如何 为自己生命活动提供能量的呢？
作业：
大家根据知识点掌握情况，选择性地完成学案上 的习题。
生命不息、奋斗不已
能得出什么结论？ 结论：ATP可以直接供能，葡萄糖不能直接供能。
【思考】 为什么ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质？
两个相邻磷酸基 团都带负电荷而 相互排斥
ATP
具有较高 转移势能
这种化学键 不稳定
酶 ADP + Pi + 能量 ？
游离或者与其他分子结合
萤火虫发光过程中ATP的利用
电鳐发电过程中ATP的利用
在头胸部的腹面两侧各有一个肾脏形蜂窝状的发电器。
ATP为大脑思考提供能量
ATP为肌肉收缩提供能量
ATP为主动运输提供能量
ATP为主动运输提供能量
ATP为主动运输提供能量
ATP为物质合成提供能量
【小试牛刀】下列反应哪些与ATP的水解有关。
（1）吞噬细胞吞噬病原体的过程。( √ ) （2）洋葱表皮细胞在蔗糖溶液中质壁分离。( X ) （3）细胞中由氨基酸合成新的肽链。( √ )
萤火虫的发光细胞内有一种含磷的化学物质，称为荧光素，荧光素接受某种物
质生化学反应，
形成氧化荧光素并且发出荧光。由于反应所产生的大部分能量都用来发光，只有2-
10%的能量转为热能，所以当萤火虫停在我们的手上时，我们不会被萤火虫的光给
烫到，所以有些人称萤火虫发出来的光为“冷光”。 交流讨论： 1. 萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2. 萤火虫体内与发光有关的物质是什么？ 3. 为萤火虫发光提供能量的物质是什么？如何设计实验证明？
萤火虫中绝大多数的种类是雄虫有发光器，而雌虫无发光器或发光器较不发达。 萤火虫的发光器是由发光细胞、反射层细胞、神经与表皮等所组成。如果将发光器 的构造比喻成汽车的车灯，发光细胞就有如车灯的灯泡，而反射层细胞就有如车灯 的灯罩，会将发光细胞所发出的光集中反射出去。所以虽然只是小小的光芒，在黑 暗中却让人觉得相当明亮。而萤火虫的发光器会发光，起始于传至发光细胞的神经 冲动，使得原本处于抑制状态的荧光素被解除抑制。
细胞的能量“货币”ATP
其他分子结合的趋势,也就是具有较高的_________。
4.功能:驱动细胞生命活动的直接能源物质。
二、ATP与ADP可以相互转化 1.相互转化的反应式:_A_T_P______A_D_P_+_P_i_+_能__量__。__
2.相互转化的特点:
【素养·探究】——情境迁移 智能生物药物成为治疗癌症等难以攻克疾病的首选,其 中ATP控制的药物递送系统通常用靶向ATP的适体作为 ‘生物闸门’来实现药物的按需快速释放,近些年,一 系列的材料已经证明在细胞内高含量ATP条件下可以释 放治疗药物。
(1)文中“一系列的材料”可以是蛋白质纳米管,可用 来包裹、保护药物,根据ATP、蛋白质的结构和功能推 测ATP在药物释放中所起的作用。(生命观念) 提示:ATP水解释放的能量可使蛋白质纳米管结构发生 改变,从而释放药物。
【素养·迁移】 如图是生命活动中最常用的直接能源物质的结构式,下 列相关描述正确的是 ( )
A.①是腺嘌呤 B.②是腺嘌呤脱氧核苷酸 C.③是ADP,其末端的磷酸基团具有较高的转移势能 D.④是ATP
【解析】选D。题图中①包括腺嘌呤和核糖,代表腺 苷,A错误;②包括腺嘌呤、核糖和磷酸基团,代表腺嘌 呤核糖核苷酸,属于RNA的基本单位,B错误;③的结构简 式是A—P～P,代表ADP,ATP中末端的磷酸基团具有较高 的转移势能,C错误;④的结构简式是A—P～P～P,代表 ATP,D正确。
A.一般情况下细胞能荷数值小于1 B.细胞中ATP、ADP和AMP之间可以相互转化 C.细胞在吸收Mg2+时,能荷较低 D.能荷及其调节是生物界的共性
【解析】选C。根据能荷的公式可知,一般情况下细胞 能荷数值小于1,A正确;ATP水解后转化为ADP,ADP可以 接受能量,结合Pi形成ATP,即ATP与ADP可以相互转化, 同理ADP与AMP也可以相互转化;细胞在吸收Mg2+时会消 耗ATP,故能荷较高,C错误;ATP作为直接能源物质是生 物界的统一性,故能荷及其调节是生物界的共性,D正确。
《第2节 细胞的能量“货币”ATP》教学设计教学反思
《细胞的能量“货币”ATP》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解ATP的基本观点和作用。
2. 掌握ATP与ADP的互相转化及其意义。
3. 理解ATP与细胞能量代谢的干系。
二、教学重难点1. ATP与ADP的互相转化过程。
2. ATP在细胞能量代谢中的关键作用。
三、教学准备1. 准备PPT课件。
2. 准备相关视频和图片以辅助教学。
3. 准备ATP检测试剂，以便学生亲自实验观察ATP的存在。
4. 准备一些相关案例，以便于学生理解ATP在生命活动中的重要作用。
四、教学过程：本节课的教学设计注重引导学生通过观察、思考、讨论、总结等过程，掌握ATP的结构和功能，理解细胞中能量的转换和传递机制。
教学过程如下：1. 导入：通过展示细胞中能量转换的图片，引导学生思考细胞中能量的来源和传递方式。
同时，提出ATP的观点，引出本节课的主题。
2. 讲解ATP的结构和功能：通过PPT展示ATP的结构图，详细讲解ATP的结构和功能，让学生了解ATP是细胞中能量“货币”的含义。
通过实验演示和讲解，让学生理解ATP与ADP的转化过程。
3. 实例分析：通过展示植物光合作用、细胞呼吸等过程的相关图片和数据，引导学生分析ATP在能量转换和传递中的作用。
通过讨论和思考，让学生了解ATP在细胞内的动态平衡和调节机制。
4. 小组讨论：将学生分成小组，让他们讨论与ATP相关的实际问题，如细胞内能量转换的机制、ATP与细胞代谢的干系等。
通过讨论，培养学生的思维能力和团队协作精神。
5. 总结与评判：最后，教师对教学内容进行总结，强调ATP 在细胞内的关键作用，并引导学生自我评判学习效果。
同时，教师可根据学生的学习表现和反馈，进行针对性的点评和指导。
6. 作业与延伸：安置与ATP相关的思考题和实验任务，引导学生进一步探究细胞内能量转换的机制。
同时，鼓励学生查阅相关文献，了解ATP钻研的最新进展，为后续学习打下基础。
通过转换机制的介绍，我们可以帮助学生理解ATP钻研的原理和过程，从而更好地掌握相关知识和技能。
第2节细胞的能量“货币”ATP
① [典例 1] 对“ATP ② ADP＋Pi＋能量”的叙述，正确的是( ) A．①过程和②过程所需的酶都是一样的 B．①过程的能量可供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机 物的氧化分解 C．①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中 D．ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能
3．下列过程需要ATP水解提供能量的是_①__②__③__④__⑤___。
①主动运输 ②生物发光、发电 ③肌肉收缩 ④淀粉合成 ⑤大脑思考 ⑥根细胞吸收水分
[重难点拨]
1．ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程
项目
ATP 的合成
ATP 的水解
反应式 ADP＋Pi＋能量―― 酶→ ATP 酶的类型 ATP 合成酶
【应用·体验】 1．(2021·聊城高一月考)下列关于细胞的能量“货币”——ATP的叙述，正确的是( )
A．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸 B．ATP中远离“A”的特殊的化学键易水解 C．ATP的结构简式可表示为A—P—P—P D．细胞中ATP的含量少，化学性质十分稳定 解析：ATP中的“T”代表三个(磷酸基团)，A错误；ATP中远离“A”的特殊的化学 键易水解，B正确；ATP的结构简式可表示为A—P～P～P，C错误；细胞中ATP的含 量少，但其化学性质活跃，D错误。 答案：B
2．如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是
()
A．b键断裂后形成ADP和Pi B．图中的3表示ATP中的字母A C．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位 D．组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P 解析：a键断裂后形成ADP和Pi，A错误；图中3表示腺嘌呤，2与3结合为腺苷， 即ATP中的A，B错误；由1、2、3各一分子形成的物质是组成RNA的基本单位 之一，C错误；ATP的组成元素为C、H、O、N、P，D正确 答案：D
第2节细胞的能量“货币”ATP 教学设计
第五章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“货币”ATP一、教材内容解析：《细胞的能量“货币”ATP》是高中生物新人教版必修一《分子与细胞》第五章《细胞的能量供应和利用》第二节的内容。
本节课主要介绍了 ATP的功能、ATP 的分子结构、ATP 与ADP 之间的相互转化以及ATP 的利用等内容。
作为新教材《细胞的能量“货币”ATP》与之前教材相比做了一些改动，例如：对 ATP 水解放能的机理进行了修改，做到了各学科表述方式一致，且通过 ATP 与ADP 相互转化的示意图，使学生清晰地明确了两种高能化合物在结构上的区别。
对于 ATP 的利用部分为进一步让学生理解 ATP 供能机制，引入了ATP 为主动运输供能的示意图。
教材最后介绍由萤火虫发光的原理培育出了荧光树，引导学生运用所学知识解决能源短缺的问题。
同时，该节内容在《细胞的能量供应和利用》一章中的承接作用相当明显，学好本节内容，有助于学生更好的掌握后面的的《细胞呼吸的原理和应用》及《光合作用与能量转化》等知识。
二、目标及解析（1）知识目标1.分析ATP的分子结构，了解ATP的结构特点。
2.结合ATP和ADP的相互转化示意图，概述二者之间的关系。
3. 结合教材图示举例说明ATP的利用途径。
（2）能力目标1.运用新旧知识迁移、结构与功能相适应的基本方法进行学习，在模型的摆放中增强动手能力和抽象思维能力。
2.培养学生分析比较、综合思维能力，自主学习能力，理论联系实际能力，在合作交流中增强口头表达能力。
（3）情感目标引导学生积极参与课堂，培养学生科学精神，树立热爱科学和生命的情感教育。
解析：1.通过分析ATP 的分子结构，了解ATP 的结构特点。
2.通过ATP 与ADP 的相互转化关系，理解ATP 在细胞中作为能量流通的货币的原因。
3.通过实例分析理解ATP 利用的原理。
三、教学问题诊断分析通过《组成细胞的分子》一章的学习，学生对能源物质与能量有了初步的理解，也为学习《细胞的能量“货币”ATP 》这节内容奠定了基础。
第2节 细胞的能量“货币”ATP
二、ATP与ADP可以相互转化
1.过程
(1)释放能量(ATP水解):ATP
⑩__A_D_P____+Pi+能量。
(2)储存能量(合成ATP):ADP+Pi+能量
___A_T_P__。
2.能量的来源及去路
⑫呼吸作用
⑬光合作用
⑭ADP
3.转化的原因及特点 (1)原因:ATP分子中 远离A的那个特殊的化学键 很容易水解。 (2)特点:时刻不停地发生并且处于 动态平衡 之中。 三、ATP的利用 1.列举利用ATP的实例 (1)用于物质的合成;(2)用于肌肉收缩;(3)用于细胞的 __主__动_____运输。 2.ATP供能的过程 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子 磷酸化 , __空__间__结__构____ 改变, 活性 也被改变,因而参与各种化学反应。
3.ATP是细胞内流通的能量“货币”
(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系
放能反应:一般与 吸能反应:一般与
ATP的合成 相联系。 ATP的水解 相联系。
(2)能量通过 ATP分子 在吸能反应和放能反应之间流通。
判断正误,从课本中找到依据并标出页码。 1.[第 88 页]白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗ATP。(√) 2.[第 87 页]活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。(×) 3.[第 89 页]ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。(√)
下图是ATP与ADP相互转化示意图,有关叙述错误的是( C )。 A.ATP与ADP相互转化机制在生物界普遍存在 B.催化ATP合成与水解的酶在细胞中的分布不同 C.图解中两个能量的来源和形式完全不同 D.图解中的物质可以循环反复利用
理解ATP合成的能量来源和去路 活动3 探究ATP中能量来源与利用 阅读课本,观察课本中的图片,思考并和同学讨论以下问题。
5.2 细胞的能量“货币”ATP(学生版)-高中生物同步精品讲义(必修一)
ATP 能直接给细胞的生命活动提供能量.。下列生命活动中，不需要消耗 ATP 的是（
）
A．肌肉细胞收缩
B．萤火虫发光
C．甘油进入细胞
D．大脑思考
【归纳总结】细胞内产生与消耗 ATP 的常见生理过程
考点 03 ATP 与 ADP 的相互转化
【典型例题】
下图表示细胞中 ATP 和 ADP 相互转化的过程，下列叙述错误的是（
所需酶
ATP 合成酶
能量来源 光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)
能量去路
储存在特殊化学键中
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
ATP 的水解
酶
ATP――→ADP＋Pi＋能量 ATP 水解酶
储存在特殊化学键中的能量 用于各项生命活动 生物体的需能部位
分层提分
题组 A 基础过关练
1．一般情况下，生物体的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质及最终能源依次是（
D．运动时 ATP 末端磷酸基团被取代的速率加快
16．荧光素酶催化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光，该过程需 ATP 供能。基于上述原理发明的手持
ATP 测定仪，可用于测定食品表面的细菌数。测定时，细菌被裂解，ATP 释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-
荧光素体系”并发出荧光，依据荧光强度得出细菌数。下列叙述错误的是（
）
A．太阳能、糖类、脂肪、蛋白质
B．ATP、糖类、脂肪、太阳能
C．糖类、ATP、脂肪、太阳能
D．糖类、ATP、淀粉、太阳能
2．下列关于 ATP 的叙述，错误的是（ ）
A．ATP 在肌细胞中的储存量较高
B．ATP 是生命活动的直接能源物质
C．ATP 的合成需要酶的催化
《第2节 细胞的能量“货币”ATP》作业设计方案-高中生物人教版19必修1
《细胞的能量“货币”ATP》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解ATP的含义及其在细胞中的重要作用；2. 掌握ATP与ADP的相互转化过程；3. 学会通过实验验证ATP的存在和功能。
二、作业内容：1. 阅读教材中关于ATP的章节，并回答以下问题：（1）ATP的化学结构是什么？（2）ATP在细胞中的主要作用是什么？（3）为什么说ATP是细胞的“能量货币”？2. 完成教材中的相关练习题，以检验对ATP的理解程度；3. 小组合作，设计一个实验来验证ATP的存在。
实验步骤如下：（1）准备材料：鲜活的小鼠肝脏、试管、离心机、葡萄糖溶液、无氧环境等；（2）将小鼠肝脏磨碎并提取其中的物质，离心分离得到上清液和沉淀物；（3）将葡萄糖溶液加入上清液中，一段时间后观察上清液和沉淀物的变化；（4）在无氧环境下，重复步骤2和3；（5）比较不同条件下ATP的变化情况。
请根据上述实验步骤，设计一个实验报告表格，记录并分析实验结果；（6）讨论并总结实验过程中的问题和收获。
三、作业要求：1. 独立完成阅读和练习任务，充分理解ATP的相关知识；2. 合作完成实验设计，注重实验细节和数据的记录与分析；3. 书写实验报告时，要确保语言准确、逻辑清晰，注重与其他小组的交流与分享。
四、作业评价：1. 根据学生的阅读笔记、练习题完成情况和实验报告质量，评估学生对ATP的理解程度；2. 观察学生在实验过程中的表现，如合作能力、问题解决能力等，给予相应的反馈和建议；3. 鼓励学生在小组讨论中分享实验心得和收获，促进学生的交流与学习。
五、作业反馈：1. 收集学生对于作业的反馈和建议，了解学生对ATP知识的掌握程度及学习困难；2. 根据反馈，对教学策略和内容进行适当的调整和优化，以提高教学效果。
通过本次作业，希望同学们能够深入理解ATP在细胞中的重要作用及其转化过程，并通过实验验证ATP的存在和功能。
在完成作业的过程中，希望同学们能够注重合作与交流，共同探讨实验中出现的问题，共同分享实验心得和收获。
新教材高中生物必修一第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP
第2节细胞的能量“货币”ATP一、A TP是一种高能磷酸化合物1．中文名称：腺苷三磷酸。
2．结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。
3．特点(1)ATP不稳定的原因是ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。
(2)ATP的水解过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
4．功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
5．ATP的供能机理：A TP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
(1)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成()(2)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能() (3)ATP是细胞内主要的能源物质()答案(1)×(2)×(3)×易混辨析生物体内的能源物质总结(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。
(2)主要能源物质：糖类。
(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。
(4)主要储能物质：脂肪。
(5)直接能源物质：ATP。
(6)最终能量来源：太阳能。
根据ATP结构式思考下列问题：(1)图中①②③的结构分别是什么？提示腺嘌呤、核糖、磷酸基团。
(2)腺苷是由图中哪些结构组成的？提示①②。
(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？提示腺嘌呤核糖核苷酸。
(4)若A TP完全水解，会得到哪些成分？提示腺嘌呤、核糖、磷酸。
归纳总结ATP的分子组成(如图)(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。
(2)AMP是RNA的基本组成单位之一。
(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结，“1”表示1个腺苷，“2”表示两个特殊的化学键，“3”表示3个磷酸基团。
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第2节细胞的能量“货币”ATP内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.简述ATP的化学组成和特点。
2.简述ATP和ADP的相互转化。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
1.生命观念——结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。
水平一2.科学思维——分析与综合：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
水平二研读教材·梳理探究ATP分子的结构及特点———————————————知识梳理———————————————1.ATP的分子结构2.ATP的名称与简式[典例1]下列关于ATP的叙述中，错误的是()A.ATP分子中含有三个特殊化学键B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质解析ATP分子是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的，它含有一个普通磷酸键和两个特殊化学键，水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸，A错误，C正确；细胞中ATP的含量不多，但能不断地合成和水解，从而保证细胞中稳定的供能环境，B正确；ATP分子中的“A”代表腺苷，而DNA、RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤，D正确。
答案 A联想质疑★ATP的分子结构1.ATP中含有的能量是什么能？主要储存在哪些部位？提示：化学能；特殊的化学键。
2.20个腺苷和60个磷酸最多可以组成多少个ATP？这些ATP分子中所含的特殊的化学键有多少个？提示：20；40。
ATP与ADP的相互转化及利用———————————————知识梳理———————————————一、ATP与ADP的相互转化1.ATP与ADP转化的实质：ATP中能量的储存与释放主要通过末端磷酸基团的结合和脱离来实现。
2.转化的过程(1)ATP水解产物：二磷酸腺苷(ADP)和无机磷酸(Pi)，同时释放出能量。
(2)转化的反应式：ATP 酶1酶2ADP＋Pi＋能量。
(3)细胞内ATP含量与转化特点含量很少但转化迅速，细胞内ATP含量总处于动态平衡的状态，从而保证了能量的持续供应。
(4)合成ATP所需能量的来源：所有活细胞均可通过细胞呼吸释放的能量合成ATP①人、动物、真菌、大多数细菌：来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
②绿色植物：除来自呼吸作用所释放的能量，还可以来自光能。
二、ATP的生理功能1.细胞中绝大多数消耗能量的生命活动是由ATP直接供能。
2.功能举例———————————————素养提升———————————————生命观念——ATP与ADP的相互转化与利用如图为ATP与ADP的相互转化示意图，请回答下列问题：(1)图中的酶1和酶2相同吗？提示不相同。
酶1催化ATP的合成，是一种合成反应，属于合成酶；酶2催化ATP的水解，是一种水解反应，属于水解酶。
(2)ATP发生水解和合成反应时能量的变化是否相同？提示不相同。
能量的变化是：ATP发生水解时释放能量，合成ATP时储存能量。
(3)ATP是细胞的能量“通货”，为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？提示糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到ATP 中，方可被用于各种耗能反应，事实上，细胞中ATP形成时所需能量正是源于多种生化反应所释放的能量。
(4)生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的ATP，这种说法是否正确？为什么？提示不正确。
生物体活细胞中ATP和ADP在不停地相互转化，这既可避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体内并没有储存较多的ATP。
[典例2]如图表示ATP与ADP之间的转化图，下列分析错误的是()A.A为ATP，B为ADPB.能量1和能量2来源不同C.酶1和酶2是同一种酶D.C1和C2是同一种物质解析在水解酶的作用下，ATP远离腺苷A的那个磷酸基团脱离形成磷酸，同时储存的能量释放出来，ATP转化成ADP; 在另一种酶的催化作用下，ADP可以吸收能量，与磷酸结合形成ATP。
分析图示可知，A为ATP，B为ADP，C1、C2都为磷酸。
答案 C【一题多变】(1)从两个相邻磷酸基团之间特殊化学键的稳定性方面分析，为什么ATP与ADP 间能迅速地相互转化？提示因为末端磷酸基团稳定性较低，当ATP在ATP酶的作用下水解时，脱离下来的磷酸基团使能量与其他分子结合，从而使之发生变化，容易合成也容易水解。
(2)如果图中的变化发生于人体的骨骼肌，能量2来自哪里？能量1又用于哪些过程？提示能量2来自呼吸作用，能量1用于骨骼肌的收缩及其他一些吸能反应。
联想质疑★在剧烈运动时，每小时约要消耗30 kg ATP，但ATP在细胞内含量很少，转化速度很快！★萤火虫的发光，电鳗的放电都伴随着ATP和ADP的转化。
★ATP与ADP的相互转化。
★ADP转化成ATP时能量的主要来源课堂小结随堂检测1.ATP在一定条件下很容易断裂和重新形成的化学键是()A.A与P之间的化学键B.前两个P之间特殊化学键C.离A较近的那个特殊化学键D.远离A的那个特殊化学键解析ATP分子中远离腺苷的那个特殊的化学键易断裂，也容易重新形成。
答案 D2.下图表示ATP的结构，相关叙述正确的是()A.b键断裂后形成ADP和PiB.图中的3表示ATP中的字母AC.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位D.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P解析图中3是腺嘌呤，a键断裂后形成ADP和Pi，由1、2、3各一分子形成的物质是组成RNA的基本单位。
答案 D3.ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是()①腺嘌呤核苷很容易吸收能量和释放能量②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP④ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量形成特殊的化学键，使ADP转变成ATPA.①③B.③④C.②④D.①④解析从ATP的结构简式A—P～P～P可知，分子中含有两个特殊的化学键。
末端的特殊的化学键很容易吸收能量和释放能量，①错误；末端的磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合，②错误；在酶的作用下，末端的磷酸基团很容易从ATP 上脱离，使ATP转变成ADP，③正确；ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个特殊的化学键，使ADP转变成ATP，④正确。
答案 B4.下列关于ATP与ADP相互转化的叙述，正确的是()A.ATP和ADP相互转化是一种可逆反应B.细胞可以利用热能将ADP转化为ATPC.ATP转化成ADP时，所有的特殊化学键都断裂D.动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量“通货”的，说明了生物界具有统一性解析ATP和ADP相互转化所需的酶不同，不是可逆反应；ADP转化为ATP时的能量来自呼吸作用和光合作用，热能不能转化为ATP中的能量；ATP转化成ADP时是末端的特殊化学键断裂。
答案 D课时作业(时间：30分钟)知识点1ATP分子结构与特点1.萤火虫尾部发光，是荧光素接受ATP中的能量后，将化学能转化成光能所致，这个化学能来自中的哪个化学键()A.①②B.②③C.①D.③解析ATP的化学性质不稳定，在有关酶的作用下，ATP末端的那个特殊化学键很容易水解且水解时能释放出大量的能量供给生命活动利用。
在萤火虫体内，给荧光素提供能量的是远离腺苷的那个特殊化学键。
答案 D2.下列关于ATP的叙述，与事实不符的是()A.合成ATP所需的能量由磷酸提供B.细胞质和细胞核中都有ATP分布C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内波动解析合成ATP所需的能量来自于光合作用中的光能或者是来自于细胞呼吸中的化学能；只要是需要ATP的场所均有ATP的分布；ATP可以水解为腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸；ATP与ADP的含量比值在一定范围内波动。
答案 A3.当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢ATP这种化学物质。
新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。
据以上信息我们不能推出的结论是()A.ATP与能量供应相关B.作为信息分子的ATP不能提供能量C.ATP也可作为信息传递分子D.神经细胞膜外表面可能有ATP的受体答案 B4.1分子ADP含有腺苷、磷酸基团和特殊化学键的数目依次是()A.1、2、2B.1、2、1C.2、1、2D.2、1、1解析ADP是二磷酸腺苷，它的分子式可以简写成A—P～P，从分子式中可以看出ADP比ATP少了一个磷酸基团和一个特殊化学键，关于ATP、ADP、AMP的关系可以表示如下图：答案 B知识点2ATP与ADP的转化及利用5.ATP和ADP在细胞中的含量都很少。
但一个成年人在安静状态下，24 h内竟有40 kg的ATP发生转化，这说明()A.ATP在人体细胞中分布广泛B.ATP容易分解成ADPC.ATP容易合成ADP而储存起来D.ATP和ADP的相互转化十分迅速解析ATP和ADP在细胞中含量很少，但一个成年人在安静状态下24 h内有40 kg ATP发生转化，证明ATP与ADP的相互转化十分迅速。
答案 D6.下列有关人体细胞内ATP的叙述，正确的是()A.寒冷时，细胞产生ATP的速率下降B.紧张状态下，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率C.剧烈运动时，肌肉细胞产生ATP的速率迅速加快D.饥饿时，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率解析为维持体温，寒冷时，细胞产生ATP的速率上升；ATP和ADP的转化处于动态平衡中，细胞内ATP的合成速率不会大大超过分解速率；剧烈运动时，消耗能量增加，肌肉细胞产生ATP的速率迅速加快。
答案 C7.下列有关能量的表述，正确的是()A.正常情况下，生物体的最终能量来源、主要能源物质、储备能源物质、直接能源物质分别是光能、糖类、蛋白质、ATPB.消化道内蛋白质的消化会使ADP含量增加C.细胞膜主动运输消耗的能量不是由ATP水解提供的D.每克脂肪储存的能量多于每克糖类的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高答案 D8.某人脑溢血后导致右侧肢体偏瘫，为尽快改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗()A.静脉滴注葡萄糖溶液B.口服钙片C.服用多种维生素液D.肌肉注射ATP制剂解析ATP是人体生命活动的直接能源物质。
在实际生活中，常作为一种药品，有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩，心肌炎等疾病。
答案 D9.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。