第2节 细胞的能量“通货”——ATP
第五章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP

细胞的能量“通货”——ATP
能量从太阳源源不断流入绿色植物->动物->分解者,在个体的 每一个细胞里激荡着,什么物质能为细胞直接提供能量,供细胞生 命活动的需求?
种群、群落、生态系统、生物圈也需要能量的输入,才能稳定 与发展。作为生命系统最基本的细胞,有没有可以直接接受化学能 的物质呢?
1、萤火虫发光的生物学意义是什么? 相互传递求偶信号,以便交尾、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的荧光素,是 其特有的发光物质。 3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗? 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。 萤火虫完成发光生命活动,是一种能量转换过程, 化学能直接变成了光能,这物质是什么?ADPຫໍສະໝຸດ ATPATP(水解)酶
ADP+ Pi+能量
ATP的合成过程
Pi
2、ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应?
ATP合成酶
能量 + ADP + Pi
ATP
3、如何理解ATP和ADP的相互转化意义?
资
料:
1)、一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg的ATP分 解释放能量,供运动所需。一个成年人在安静的状态下,24h内 竟有40kg的ATP被水解。 2)、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时, 肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s所需的能量。
3、如何理解ATP和ADP的相互转化意义? 其一,细胞内ATP的含量是相对稳定的; 其二,ATP在细胞内的含量是极少的; 其三,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用, ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源; 其四,吸能反应常与ATP水解相联系,放能反应一般与ATP合成 相联系。 ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,ATP 是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的“通用货币”。
第2节 细胞的能量“通货”-ATP

第2节细胞的能量“通货”——ATP班级:姓名:座号:【基础整理】一、A TP的结构1.A TP的结构式(3)注意区分以下几种物质2.与RNA的关系ATP去掉两个磷酸集团后剩余的部分是,是组成的基本单位之一。
二、A TP与ADP的相互转化1.相互转化关系式:2.合成ATP的能量来源(1)绝大多数生物利用细胞呼吸释放的能量。
(2)绿色植物还通过利用。
三、A TP水解释放能量去向A TP是生物体生命活动的能源物质。
细胞中绝大多数生命活动所需能量都是由ATP 提供的。
【跟踪训练】1.ATP中大量的化学能储存在()A.腺苷内 B.磷酸基内 C.腺苷和磷酸基连接键内 D.高能磷酸键内2.ADP转变为ATP需要()A.Pi、酶、腺苷和能量 B.Pi、能量C.能量、腺苷和酶 D.Pi、能量和酶3.下列各项中,能为生物的生命活动直接提供能量的是()A. 葡萄糖的分解 B.ADP转变成ATP的过程C. ATP的水解D. 生物的呼吸运动4.海洋中的电鳗有放电的现象,其电能的直接来源是()A.由有机物氧化分解释放的化学能转化成的 B.由热能转化来的C.由ATP转变成ADP时释放的化学能转化成的 D.由光能转化成的5.ATP在细胞内的含量及其生成速度分别为()A.很多、很快 B.很少、很慢 C.很多、很慢 D.很少、很快6.生物体内既能储存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是()A.葡萄糖 B.糖原 C.三磷酸腺苷 D.脂肪7.细胞分裂所需要的能量直接来源于()A.葡萄糖的分解 B.糖原的分解 C.ATP的水解 D.脂肪的分解8.高等植物体内产生ATP的生理过程有()A.呼吸作用、渗透作用 B.呼吸作用、蒸腾作用C.光合作用、主动运输 D.光合作用、呼吸作用9.一个ATP分子中含有腺苷、磷酸基和高能磷酸键的数目依次是()A.1、2、3 B.2、2、2 C.1、2、2 D.1、3、2 10.两支试管中分装有等量的荧光素,开始都发光,过了一段时间都不再发光。
高中生物细胞的能量“通货”——ATP

上午上班 中午赶到昆山去看房,很不入眼的房型,房价依旧那么傲娇的200多万,不为什么,只为靠近上海,没有在那边过多的停留,马不停蹄赶回上海,和北京来的一个客户谈合作,从他战略投资到高层资源,一顿高谈阔论,我们就像是两个谈判数亿资产的双方一样,据理力争,强势压过对方,可他可能不知道,对面的这个人刚从看房的场地出来,正在思考怎么买到房,我可能我不清楚,对面的这个人葫芦里买的究竟是什么药,人生就像一场戏,回头想想都不容易,天很大,海也很大,人有时候也觉得自己很伟大,就当站在星河穹顶之下,面对万丈高山时,人类才会认识到自己的渺小,人间万物皆有生命,永远记得天外有天,人外有人,过好当下,活出自己想要的那样,才无悔,才不负此生。 有点扎心,但是事实。没有一个人的生活是容易的。
CH HC
OH
OH
OH
H CC H
OH OH
P~P~P
资料:
1、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体 安静状态时,肌肉内ATP含量只能供肌肉收 缩1~2s所需的能量。
2、一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg 的ATP分解释放能量,供运动所需。一个成年人 在安静的状态下,24h内竟有40kg的ATP被水解。
最近,想要落在笔尖的话语实在太多,像是汩汩泉水不断的渗透着,滋养着每日的生活,多么想停下来好好的醉一场,多么想停下来好好的笑一场,就如同胖大星昨天发我的那种,等你熬过这段低谷期,也一定要找一个山花烂漫的地方,发自内心的笑出灿烂。 从早上起来时,内心的自己就呼唤出一个声音:好累啊!陪完客户,坐地铁回家,就在自己感觉疲惫不堪时,看到对面一位大叔,40来岁的年纪,提着一个曼玲粥店的袋子坐在边上,掏出了盒饭,大口大口的吃了起来,同行的老周碰了碰我说:“看!对面没有一个人是容易的。”
第五章第二节细胞的能量“通货”—ATP

C
置 于 暗 处
A
B
C
实验结论:
ATP是直接供能物质
有机物 能量
细胞的生命活动
ATP
在生命系统中: 直接能源物质: ATP
膜外
ATP
ADP + Pi
膜内
第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“通货”—ATP
•
学习目标
ATP的结构 ATP与ADP之间的相互转化 ATP的利用
1.ATP和ADP的转化过程
A-P~P~P
能量
(ATP)
酶 酶
能量
Pi
A-P~P
(ADP)
Pi
资料:一正常人体中ATP和ADP总量很少,基 本保持一定,约为2mg~10mg,但一个成年人 静止状态下一天将有40kg的ATP发生水解, ATP的含量很少需要却很多,生物体是如何解 决这一矛盾的呢? 2.ATP和ADP的转化特点
★ATP在细胞中含量少,转化快,生成总量多
★ATP与ADP相互转化的发电 恒定体温
生物发光 大 脑 思 考
ATP
主动运输
各种吸能反应 葡萄糖+果糖 酶
蔗糖
肌肉收缩
为什么说ATP是细胞能量的“通货”? 糖类、脂肪等有机物
能 量
储存有大量的能量, 但不能被直接利用
酶
酶
反 应 ATP→ADP+Pi+能量 水解反应 反应类型 酶的类型
场 所 水解酶 活细胞所有部位 高能磷酸键 用于各项生命活动
ADP+Pi+能量→ATP
合成反应 合成酶 线粒体、叶绿体、 细胞质基质等 呼吸作用、光合作用 储存于ATP中
能量来源 能量去向
5.2优秀教案(细胞的能量“通货”——ATP)

第2节细胞的能量“通货”——ATP●从容说课《细胞的能量“通货”——ATP》主要介绍了A TP分子的组成和结构特点,ATP具有与ADP相互转化的特性,以及A TP在细胞生命活动中的作用等内容。
关于ATP与ADP的相互转化既是本节的重点也是难点。
教师可以继续利用前面的比喻,将细胞中的能量通货比作我们日常生活中的零用钱,它会随着每天的花销而减少,因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充,细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物。
在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP,这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。
教师在介绍这部分内容时可以充分利用教材上的图解,告诉学生ATP水解时,远离腺苷的磷酸键断裂时释放出较多的能量,是一种放能的过程,所以当ADP与磷酸再次结合形成ATP时,必然从周围吸收相同的能量,而且这个过程在细胞中时刻发生,这就是为什么ATP可以作为一种能量的“小票”而在细胞中流通使用的原因。
关于ATP的利用,一是要讲清楚吸能反应和放能反应与ATP的分解和合成的关系,二是要充分利用教材上的图解,让学生在看懂图解的基础上,讨论ATP还有哪些用途,从而对该图解进行补充和完善。
●三维目标1.知识与技能(1)简述ATP的化学组成和特点。
(2)写出ATP的分子简式。
(3)解释ATP在能量代谢中的作用。
2.过程与方法(1)通过ATP与ADP相互转化关系的多媒体动画,认识A TP在细胞中作为能量流通的原因。
(2)通过分析,比较在生物体生命活动中,A TP如何生成又如何消耗,找出能量代谢的规律。
3.情感态度与价值观(1)激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。
(2)通过对课本P90图5-7进行补充和完善,以调动学生学习积极性,培养主动参与的学习态度,培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。
●教学重点1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
●教学难点ATP与ADP的相互转化。
细胞的能量“通货”-ATP(优质课)

04
ATP与其他分子之
间的关系
与ADP的关系
1
ADP是ATP的储存形式,当细胞中的ATP浓度过 高时,ATP会将特殊化学键转移给ADP,生成 ADP,从而调节细胞内ATP的浓度。
2
当细胞需要能量时,ADP可以被ATP激活,生成 ATP,提供能量。
3
ADP的磷酸化可以生成ATP,这是动物体内生成 ATP的主要方式。
ATP在细胞中的功能
直接供能
细胞代谢过程中需要的能量由 ATP直接提供。
调节细胞活动
通过影响酶活性、细胞膜通透 性等调节细胞活动。
作为载体
在物质转运过程中,如钠钾泵 ,ATP作为载体帮助离子转运。
维持细胞形态
对于一些细胞如骨骼肌细胞, ATP有助于维持其形态和功能。
02
ATP的产生
光合作用
光合作用是植物、藻类和某些细菌在阳光的作用下,将二氧 化碳和水转化为葡萄糖,并释放氧气的过程。这个过程中, 光能被转化为化学能,并存储在葡萄糖中。
生物体的信息传递
信号转导
ATP参与细胞内的信号转导过程,如 通过ATP敏感的钾离子通道或腺苷酸 活化蛋白激酶等。
基因表达调控
ATP与相关的分子(如ADP和AMP) 共同调节基因的表达,维持细胞内环 境的稳定。
生物体的物质合成与分解
物质合成
在合成代谢过程中,ATP提供能量并参与合成反应,如蛋白质、核酸和糖类的合 成。
与GTP的关系
01
GTP是存在于某些生物体内的能量货币,与ATP类似,GTP也可 以提供能量。
02
GTP可以转化为GDP,这个过程需要消耗ATP。
GDP可以重新转化为GTP,这个过程需要消耗ATP。
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
生物必修1人教版5.2细胞的能量通货——ATP(共33张ppt)

A、磷酸、腺苷、能量、酶 B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶
D、磷酸、能量、酶
课堂练习:
酶
5、对于反应式:ATP
ADP+Pi+能量,以下提
A 法正确的是( ) 酶
A、物质是可逆的,能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的,能量是可逆的
6、生物体内既能储存能量,又能为生命活动直接提
生理过程不同,所用的酶不相同,不是可逆反应。 4.正常细胞中ATP含量有何特点?
含有2个高能磷酸键,每摩高能磷酸键断裂释放的能 量多达30.54KJ,远离腺苷A的高能磷酸键易断裂也易合成。
高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92KJ·mol 以上的磷酸化合物。
P58
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
a、转化过程:
ATP酶水解酶 ATP
ATP酶合成酶
ADP +Pi+能量
A-P~P~P
能量
(ATP)
酶 图中的两种酶 酶
是否相同 ?
能量
Pi
A-P~P
Pi
(ADP)
b、关于ATP与ADP之间转换的问题讨论:
ATP 酶ADP + Pi + 能量
1.上面反应式中合成ATP的能量从那里获得?到哪里去了? 植物细胞来自呼吸作用、光合作用 动物细胞来自呼吸作用、磷酸肌酸的水解
ATP的生理功能: ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源
ATP——细胞内的直接能源物质
四、ATP在能量转换中的作用
光能 根本能源
光合作用 主要能源物质
储存
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细胞内各种吸能反应
大脑思考
……
(三)深化理解拓展运用
见学案
(四)小结知识回馈聚焦
今天我们介绍了生物体的直接能源——ATP,主要学习了它的结构及功能。
ATP具有高能磷酸键,ATP的中文名称是:三磷酸腺苷
ATP的分子结构简式是:A—P P P
ATP通过高能磷酸键断裂能够释放能量直接用于各项生命活动
ATP与ADP可相互转化
ATP的能量来源为光合作用、呼吸作用等
ATP为各项生命活动提供能量。细胞内的反应有的是吸能反应,有的是放能反应。吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
《细胞的能量“通货”——ATP》教案
2013—07—26
第2节细胞的能量“通货”——ATP
一、教学目标
1.知识与技能
掌握ATP的分子结构简式;
使学生了解ATP化学组成特点及其在能量代谢中的作用;
使学生掌握ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
2.过程与方法
分析比较生物体生命活动中ATP生成和消耗特点,总结其规律。
(1)反应式:ATP ADP+Pi+能量(转化物质可逆,能量和酶不可逆)
通过ATP和ADP的相互转化,我们发现
①伴随能量的储存和释放ATP是能量“通货”
通过资料分析,我们发现
②ATP的含量处在动态平衡之中保证了稳定供能
(2)ADP合成ATP时能量的主要来源
动物:呼吸作用
植物:呼吸作用和光合作用
说明:
2.ATP和ADP可以相互转化
ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解,于是,远离A的那个磷酸基就脱离开来,形成游离的Pi(H3PO4磷酸),储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来,三磷酸腺苷(ATP)就转化成二磷酸腺苷(ADP)。在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成ATP。因此ATP和ADP可以相互转化。
提出问题:生物的很多生命活动需要消耗能量,前面学习过的能源物质有哪些?我们知道细胞中的糖类、脂肪等有机物储存着化学能,这些能源物质被细胞分解后,以什么形式为细胞直接提供能量呢?直接给细胞的生命活动提供能量的物质是另一种有机物ATP,引出ATP是直接能量物质。
(二)信息加工构建体系
1.ATP分子中具有高能磷酸键(请同学们按板书内容看P88第2段及左栏的相关信息,准备提问)
ATP水解:所释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能。
d.功能不同
ATP水解:(从能量代谢角度看)释放能量
ADP合成ATP:(从能量代谢角度看)储存能量(解决萤火虫的第二和第三个问题)
3.ATP的利用
图的讲解,其实动、植物的很多生命活动如肌肉收缩都要耗能ATP
酶主动运输
ATP→ADP + Pi +能量生物发电
(1)ATP的中文名:三磷酸腺苷(图:这是ATP分子的立体结构模式图,下面我们通过ATP分子的平面结构来了解它的组成。)
通过课本信息和已学知识我们能否确定图中ATP的三个组成部分?(回答后)其中腺嘌呤和核糖相结合构成腺苷,再连接三个磷酸基就是三磷酸腺苷。所以ATP的三个字母的意思就显而易见。
A:腺苷
问题探讨:1、萤火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?
萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾繁衍后代。(还具有一定的警戒作用和照明作用)要解答第二和第三个问题,就需要我们来共同探讨今天学习的新课第二节:细胞的能量“通货”——ATP(引出课题)
2、ATP的结构简式
A、T、P、—、 的含义
二、ATP与ADP可以相互转化
1.反应式:ATP ADP+Pi+能量(转化物质可逆,能量和酶不可逆)
2.ADP合成ATP时能量的主要来源
三、ATP的利用(为各项生命活动提供能量)
酶主动运输
ATP→ADP + Pi +能量生物发电
肌细胞收缩
细胞内各种吸能反应
理解ATP作为能量“通货”的含义。
三、教学准备
多媒体PPT
利用多媒体辅助教学,激发兴趣。
四、教学方法
学案导学法
五、教学过程
(一)创设情景导入新课
引入课题:近日,青岛中山公园为了让人们也能在城市里看到萤火飞舞的情景,从广西引进了一万只萤火虫,想象夜空中与星光媲美的点点流萤。让我们在诗情画意中来思考与萤火虫有关的三个生物学问题。
ATP作为细胞中普遍使用的能量载体,所含能量不多,但却能为生物体直接提供能量,像小额钞票一样,便于流通使用,所以是当之无愧的细胞中的“能量通货”。
生命活动的直接能源物质:ATP
生命活动的主要能源物质:糖类
生命活动的所需能量的最终来源:太阳光能
六、板书设计
一、ATP分子中具有高能磷酸键
1、ATP的中文名
ATP与ADP的相互转化不是可逆反应
a.反应条件不同
ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶(在相互转化的反应式上补上去)
b.ATP合成与分解场所不同
合成ATP的场所比较局限,主要是细胞的线粒体、叶绿体等部位;而消耗ATP的部位广泛,几乎细胞的所有部位都有耗能的生命活动。
c.能量来源不同
ATP合成:能量来自有机物中的化学能和太阳能;
大脑思考
……
七、教学反思
八、学案
九、预习单
预习第三节ATP的主要来源——细胞呼吸
细胞呼吸的概念
细胞呼吸的方式有哪些
有氧呼吸的三个阶段
无氧呼吸的两个阶段
哪些生物可以进行无氧呼吸
细胞呼吸的原理在生活和生产中有哪些应用
3.情感、态度与价值观
通过ATP与ADP相互转化关系的学习,培养学生的辩证思维能力;
通过分析ATP-ADP的循环及其对细胞内供能的意义,初步训练学生分析实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点:
ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式。
教学难点:
ATP与ADP的相互转化;ATP-ADP的循来自及其对细胞内能量代谢中的意义;
T:三个
P:磷酸基(团)
(2)ATP的结构简式:“ ”:高能磷酸键(1123)
一个高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol,因此
小结:ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
ATP水解是构成RNA的成分(可以提问学生,强调构成ATP的五碳糖是核糖,比较这里的A与腺嘌呤A是不是一种含义),AMP(单磷酸腺苷)又名一磷腺苷酸,一磷酸腺苷是由ATP两次水解得到的。是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸要看五碳糖,有没有氧,与碱基无关。RNA的组成单位之一。