生命活动的直接能源——ATP
人教版教学教案生命活动的直接能源---ATP学案
第5章细胞的能量代谢第1节生命活动的直接来源【学习目标】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。
【学习重点】1、ATP化学组成的特点。
2、ATP在能量代谢中的作用。
【学习过程】一、知识预览1、ATP的生理功能概述：葡萄糖是能源物质，但是其释放的能量直接被生物体利用，直接给生命活动提供能量的有机物是。
有人把ATP比喻为细胞内流通的。
是生物体内的直接能源物质。
2、ATP的分子简式：ATP的中文名称是。
其结构式可简写为：。
其中A 代表P代表，~代表。
高能磷酸键是一种特殊的化学键，它所储存的能量是普通磷酸键的以上。
高能磷酸键更容易断裂，从而释放出其中储存的能量。
通常把水解时释放的能量在20.92 kJ/moL以上的化合物，称为。
ATP 水解生成ADP时可以释放出大约的能量，且ATP的分子结构中含有，所以，ATP被称为。
3、ATP的储能和放能过程（1）ATP和ADP的相互转化ATP中能量的储存和释放，主要是通过ATP与ADP的相互转化来实现的，反应式为：。
（2）ATP的形成途径生物体内ADP转化成ATP时所需要的能量，主要来自线粒体内分解有机物释放出的能量。
另外，绿色植物还可以通过将光能转化为化学能，储存在.二、合作探讨问题1：ATP和ADP的相互转化过程是否为可逆反应呢？问题2：ATP在细胞中的含量并不多，为什么能为生命活动提供大量的能量呢？1第 1 页共2 页编制：曾德洪审核：彭采勇三、知识提炼：1、细胞的能源物质归纳（1）主要能源物质：糖类；（2）主要储能物质：脂肪；（3）直接能源物质：ATP；（4）最终能量来源：天阳能。
【配餐作业】A基础巩固1、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量直接来源于（）A、肌糖原B、葡萄糖C、ATPD、脂肪2、海洋中的电鳗有放电的现象，其电能是由（）A、有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来B、热能转变而来C、ATP转变成ADP时释放的化学能转变而来D、光能转变而来3、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~P4、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（）A、1，2，2B、1，2，1C、1，3，2D、2，3，15、30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成多少个ATP （）A、10个B、20个C、30个D、40个6、人体细胞中内的葡萄糖氧化分解所释放的能量贮存在ATP中的（）A 第二高能磷酸键中B 所有的高能磷酸键中C 所有的化学键中D A与P结合的化学键中7、下列有关ATP的叙述中，不正确的是（）A、生物体内ATP与ADP之间时刻发生相互转化B、骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接来自ATPC、动植物形成ATP的途径分别是细胞呼吸和光合作用D、ATP中含有的元素是C、H、O、N、P8、(多选)ATP与ADP相互转化的特点有 ( )A．永不停息 B．提高能量利用率 C．及时供应能量 D．在活细胞内9、(多选)在生物体内，ADP转化为ATP需要的条件为 ( )A．能量 B．酶 C．Pi D．活细胞内B、能力提高1、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP的含量增加? ( )①小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+②肾小管对葡萄糖的重吸收③血液中的葡萄糖进入红细胞④甘油进入小肠绒毛上皮细胞A．①②③④B．①②C．③④D．①②③2、有实验证明，当注射ATP给中毒的枪乌贼(不能自己合成ATP)的巨大神经细胞时，细胞膜立即开始逆浓度差排出Na+和吸收K+，并且一直持续到ATP用完为止，这个实验说明：。
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
探讨: (1)ATP的什么结构特点决定了它可以实现药物的按需快速释放? 提示:ATP中含有两个特殊化学键,远离腺苷的那个特殊化学键容易断裂,释放能 量,为智能药物的运输供能。 (2)药物输送要靶向定位到病变部位,能不能说明ATP具有特异性? 提示:虽然药物需要靶向运输,但是自然中的ATP分子结构相同,并不具有特异性。
ATP是驱动细胞生命活动的 直接能源物质
苏科版高中生物必修一
汇报人：XXX
4.不同化合物中“A”的辨析:
化合物 ATP
结构简式
DNA
RNA
核苷酸“A”含义 _腺__苷__(由嘌呤和核糖组成)共同点
_腺__嘌__呤__脱__氧__(核__糖__)_核__苷__酸__ _腺__嘌__呤__核__糖__核__苷__酸__
所有“A” 的共同点 是都含有 _腺__嘌__呤__
_腺__嘌__呤__
生物体的需能部位
相应生 理活动
联系
主要是光合作用、细胞呼吸
肌肉收缩、细胞分裂、 兴奋传导等
ATP在生物体内含量很少,但与ADP的转化_十__分__迅__速__,从而使细胞 中的ATP处于一种_动__态__平__衡__
4.两个与ATP产生量有关的曲线辨析:
(1)甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系。 ①A点表示无氧条件下,细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量ATP。
复习巩固
拓思维
磷酸肌酸 磷酸肌酸是一种在动物肌肉中大量存在的高能磷 酸化合物。当肌细胞中ATP含量下降时,磷酸肌 酸可以释放出能量供ADP合成ATP,当肌细胞中 ATP浓度升高时,ATP水解供肌酸合成磷酸肌酸。
主题二 ATP与ADP的相互转化 1.转化原因:ATP中_末__端__磷__酐__键__既容易水解,也容易形成,伴随末端磷酐键的水解, 实现ATP→ADP,而特殊的化学键的形成与ADP→ATP相伴随。 2.转化过程图示:
2017-2018学年高中生物北师大版必修一教学案：第5章 第1节 生命活动的直接能源——ATP Word版含答案
第1节生命活动的直接能源——ATPATP 的生理功能[自读教材·夯基础]1．A TP 是生命活动的直接能源物质(1)原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP 直接提供能量。
(2)实例：用于有机物合成、细胞分泌、肌肉收缩和兴奋传导等生命活动。
2．A TP 是细胞内流通的“能量货币”(1)合成代谢一般与A TP 水解的反应相联系，由A TP 水解提供能量。
(2)分解代谢一般与A TP 的合成相联系，释放的能量储存在ATP 中。
(3)能量通过ATP 分子在合成代谢和分解代谢之间进行周转。
[跟随名师·解疑难]细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP 直接供能的1.一切生命活动都离不开能量。
糖类是为生命活动提供能量的主要能源物质，A TP 是生物体的直接能源物质。
2．1个A TP 分子由1个腺苷和3个磷酸基组成，含有2个高能磷酸键，其中远离腺苷的那个高能磷酸键很容易断裂，释放出其中的化学能。
3．A TP 中能量的储存和释放，是通过A TP 与ADP 的相互转化来实现的，细胞内部时刻进行着A TP 与ADP 的相互转化。
植物细胞动物细胞需能的生命活动需能的生命活动⎭⎪⎬⎪⎫细胞分裂植株的生长根对矿质元素离子的吸收主动运输等←A TP→⎩⎪⎨⎪⎧吸收与分泌物质合成神经传导和生物电肌肉收缩等ATP中的化学能可以直接转化成其他各种形式的能，用于各项生命活动。
这些能量的形式主要有以下6种：(1)渗透能：细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能来自ATP。
(2)机械能：细胞内各种结构的运动都是在做机械运动，所消耗的就是机械能。
例如，肌细胞的收缩、草履虫纤毛的摆动、精子尾部的摆动、有丝分裂期间染色体的运动、腺细胞对分泌物的分泌等，都是由A TP提供能量来完来的。
(3)电能：大脑的思考，神经冲动在神经纤维上的传导，以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等，它们所做的电功消耗的就是电能。
高中生物必修一教案-4.1.1生命活动的能量“通货”——ATP4-苏教版
第四章光合作用和细胞呼吸第一节 ATP和酶第一课时生命活动的能量“通货”——ATP一、教材分析<<细胞的能量“通货”——ATP>>是苏教版高中生物必修一第四章第一节的教学内容，主要包括了ATP的分子组成和结构特征、ATP与ADP的相互转化转化、ATP的利用这三方面。
本节内容具有承上启下的作用:学生可以进一步理解只有在能量驱动下细胞膜才能行使主动运输的功能；加深理解把叶绿体、线粒体比喻为“能量转换站”和“动力车间”的含义；便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用分不开。
二、学情分析学生通过对必修一第二章的学习，已经掌握了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，明确了能源物质、主要能源物质、储能物质等概念，这为进一步学习ATP是能量的“通货”作了铺垫。
学习了RAN的分子结构，为构建ATP模型奠定了基础。
此外，学生有了初步建立思维的目的性、连续性和逻辑性，但不完善，对抽象知识的理解具有一定的障碍，因此对ATP和ADP的化学组成简式的分析与解释有一定的难度。
三、课程标准大概念：细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖。
重要概念：细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在特点区域。
一般概念：解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质.四、教学目标（1）能够简述A T P的化学组成和特点，熟练写出A T P分子简式、理解A T P与A D P的相互转化过程，解释A T P是驱动细胞生命活动的直接能源物质，认同结构和功能观。
(生命观念)（2）通过对A T P模型的建构，体验建立模型的思维过程，领悟模型方法，获得A T P的概念。
（科学思维）（3）通过分析A T P、A D P的动态平衡，树立辩证唯物主义的自然观、生态观，激发学生观察探究生命本质的热情。
(社会责任)五、教学重难点教学重点：ATP与ADP的相互转化及其在能量代谢中的作用。
教学难点：A T P与A D P的相互转化。
生命活动的能量“通货”——ATP
用于进行性肌肉萎缩、脑出血后 遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗
②ATP的全称： 腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）
③ATP的结构简式
远离腺苷的那个高 能磷酸键相当脆弱， 水解时容易断裂。
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
磷酸 基团
~ ~
磷酸 基团
磷酸 基团
三磷酸腺苷(ATP)
腺嘌呤
腺苷(A)
核糖
磷酸 基团
~
磷酸 基团
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 9、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（ C ） A、葡萄糖 B、糖原 C、三磷酸腺苷 D、 脂肪
酶
10、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要 的能量直接来源于（ C ）。 A.肌糖原 B.葡萄糖 C.ATP 11、ATP在细胞内的含量及其生成是 （ ）。 D A.很多，很快 B.很少，很慢 C.很多，很慢 D.很少，很快
脂肪
ATP
利 用
最终利用 间接利用
间接利用
直接利用
主要能源物质
直接能源物质
ATP
葡萄糖
呼吸作用
氧化分解
CO2 +H2O + 能量
ADP+Pi
释放 能量
用于各项 生命活动
ADP和ATP 的相互转变保正 了生物所需能量 的及时供应。
小结
一. ATP具有高能磷酸键
1. ATP的分子结构简式是：A—P ~ P 2. ATP的中文名称是：腺苷三磷酸
二磷酸腺苷(ADP)
磷酸 基团
腺嘌呤
腺苷(A)
核糖
一磷酸腺苷(AMP) 腺嘌呤核糖核苷酸
2025高考生物总复习细胞的能量“货币”ATP
第10讲细胞的能量“货币”ATP课标内容解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
考点ATP的结构和功能1.ATP是一种高能磷酸化合物(1)ATP的中文名称腺苷三磷酸。
①ATP的元素组成：C、H、O、N、P。
②ATP结构简式：A—P～P～P。
其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表一种特殊的化学键(这种化学键不稳定)。
(2)ATP和ADP的结构(3)ATP的供能原理(4)ATP是一种高能磷酸化合物ATP水解的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。
提醒ATP并不是细胞内唯一的高能化合物，高能化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。
因此，ATP并不是唯一的供应生命活动的直接供能物质。
2.ATP和ADP的相互转化3.ATP的利用(1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例)(2)ATP——细胞内流通的能量“货币”①吸能反应：一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量。
如蛋白质的合成。
②放能反应：一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
如细胞内有机物的氧化分解反应。
4.ATP产生量与O2供给量的关系分析(1)ATP必须在有氧条件下合成。
(2021·北京卷，1B)(×)提示无氧呼吸也可产生ATP。
(2)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。
(2019·全国卷Ⅲ，1C)(×) 提示高尔基体不能合成ATP。
(3)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。
(2019·天津卷，2A)(×)提示淀粉水解不需要消耗ATP。
必修1 P86“相关信息”1.写出图中标出的“A”的含义：①腺苷；②腺嘌呤；③腺嘌呤脱氧核苷酸；④腺嘌呤核糖核苷酸。
2.科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________________。
ATP是生命活动的直接能源
ATP是生命活动的直接能源，是肌肉CP的合成原料之一，是NAD、NADP、FAD、CoA的组成成分，是代谢活化的必要参与者。
在肌细胞中，肌动蛋白、钙泵、钠-钾泵均具有ATP酶活性，是肌肉ATP的利用部位。
ATP-ADP循环是体内能量转换的基本方式，是机体解决ATP利用量与贮存量巨大矛盾的需要。
骨骼肌有三个供能系统：磷酸原供能系统（磷酸原为“燃料”）、糖（糖原）酵解供能系统（糖与糖原为“燃料”）、有氧氧化供能系统（糖与糖原、脂肪、蛋白质为“燃料”）。
根据各“燃料”的贮备量可以判断三个供能系统能够全力运转的时间，根据各供能系统释能的快慢可以判断三个供能系统的启动速度与输出功率，根据各供能系统所需的运转条件可以判断三个供能系统的地位。
CP是肌肉内高能磷酸键的贮存库，C-CP能量穿梭系统使ATP水解与ATP再合成紧密耦联。
力量性运动（爆发力）：磷酸原供能系统。
如投掷。
速度性运动：磷酸原供能系统（10秒内主导），糖酵解供能系统（10秒外主导）。
如100米。
1500米的加速与冲刺。
速度耐力性运动：糖酵解供能系统、有氧氧化供能系统。
如400米。
耐力性运动：有氧氧化供能系统（高水平）。
如马拉松。
时间越长、强度越小，脂肪供能比例越高。
运动后恢复：有氧氧化供能系统（较高水平）。
安静：有氧氧化供能系统（一般水平）。
1．肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺序和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。
2．最大功率输出的顺序，由大到小依次为：磷酸原系统>糖酵解系统>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分别以近50％的速率依次递减。
3．当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动6—8秒；糖酵解系统供最大强度运动30—90秒，可维持2分钟以内；3分钟以上主要依赖有氧代谢途径。
运动时间愈长、强度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。
4．由于运动后ATP、CP的恢复及乳酸的清除，须依靠有氧代谢系统才能完成，因此有氧代谢供能是运动后机能恢复的基本代谢方式。
人教版生物学必修第一册5—2 细胞的能量“货币”ATP (课件PPT)
(2) 关于ATP结构的两点警示
① ATP是一种物质，而不是能量，能量储存在ATP的高 能磷酸键中。
② ATP中含有三个磷酸基团，而不是三个高能磷酸键。
1．ATP与哪种物质的组成元素相同？ 核酸(都是C、H、O、N、P)。
2．在百米赛场上，运动员在冲刺夺冠的过程中，哪种化 合物直接为细胞提供能量？
3．关于ATP与ADP的相互转化过程，下列说法正确的是( C )
A．物质和能量都可逆，酶相同 B．物质和能量都不可逆，酶不相同 C．物质可逆，能量不可逆，酶不相同 D．能量可逆，物质不可逆，酶相同
解析：在ATP的合成与水解过程中，所需的酶是不同的，前 者需要ATP合成酶，后者需要ATP水解酶。ATP、ADP和Pi这几 种物质是可逆的，即可以在细胞中反复利用，但能量是不可逆 的，因为ATP水解释放的能量只能用于各项生命活动，而合成 ATP的能量主要来自于糖类等有机物的氧化分解。因而在ATP 与ADP相互转化过程中，物质是可逆的，能量是不可逆的。
别是( B )
A．A—P—P～P 18个
B．A—P～P～P 36个
C．A～P～P 36个
D．A～P～P～P 54个
1．ATP的分子组成
(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) 结构组成可以用“1、2、3”来总结：1个腺苷通过2个高能 磷酸键与3个磷酸基团结合而成。
① 吸能反应一般与__A_T__P_水__解___的反应相联系，由ATP水解 提供能量。
② 放能反应一般与_A_T__P_的__合__成__相联系，释放的能量储存在 ATP中。
③ 能量通过__A_T__P_分__子_____在吸能反应和放能反应之间 __循__环__流__通____。
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D、磷酸、能量、酶
【训练案】
酶
5、对于反应式：ATP
ADP+Pi+能量，以下提
法正确的是（ A） 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
三、ATP的利用
细胞绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP 提供能量（直接的能源物质）
1.例子 1.例子1．主实动例运输
收能量“通货” (1)吸能反应一般与__A_T_P_的__水_解__相联系。
(2)放能反应一般与__A_T_P_的__合_成__相联系。 (3) 能 量 通 过 ATP 在 __吸__能____ 和 ___放__能___ 反 应 之 间循环流通。
A、核酸和磷酸基团 B、脱氧核糖和磷酸基团
C、腺嘌呤和磷酸基团 D、腺嘌呤和高能磷酸键
【训练案】
3.在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应
的含义最接近的是( D)
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
D 4、ADP转变为ATP需要（ ）
A、磷酸、腺苷、能量、酶 B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶
(1)干燥后研成粉末状的物质含有 ________A_T_P___________________________________。
(2)两个玻璃瓶最后的实验现象说明 _____萤__火__虫__的_荧__光__是__由_A_T_P__释_放__的__能_量__转__化__而_成__的_______。
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
杜牧
一.ATP的结构
1、ATP的全称： 三磷酸腺苷
2、ATP的结构简式: A-P~P~P
A:腺苷
P~ P ~P
腺嘌呤
T:三
核糖
ATP的结构
P:磷酸基团
—:普通磷酸键
~:高能磷酸键
(30.54KJ/mol)
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物
变式
训练
【探究案】
背景材料：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥 后研成粉末状，取两等份分别装入两个小玻璃瓶中，各 加入少量的水，使之混合，可见到玻璃瓶中发出淡黄色 荧光，经过15 min荧光消失。这时，再将ATP溶液加入其 中一个玻璃瓶中，将葡萄糖溶液加入另一个玻璃瓶中， 可观察到加ATP溶液的玻璃瓶中有荧光出现，而加葡萄糖 溶液的玻璃瓶中没有荧光出现(如下图)。
二、ATP和ADP之间的相互转化 (1)反应式： (2)特点： ①含量很少，但转换迅速，转化时刻不停的进 行并处于动态平衡之中。 ②物质是可逆的，能量是不可逆的 (3)合成ATP的能量来源： ①动物、人、真菌和大多数细菌：呼吸作用 ②绿色植物：呼吸作用、光合作用
(4)ATP 释 放 的 能 量 来 源 ： ATP 中 远 离 腺 苷 的 __高_能__磷__酸_键____。
(3)写出萤火虫发光过程中能量的转化形式 ___________A__T_P_中_的__化__学__能_转__化__成__光_能_______________。
【训练案】
B 1、ATP的结构式可以简写为（ ）
A、A-P-P~P
B、A-P~P~P
C、A~P~P-P
D、A~P~P~P
C 2、ATP与DNA共有的组成成分为（ ）
细胞的能量“通货”——ATP
默写
1. 细胞的主要能源物质？ 2. 腺嘌呤核糖核苷酸的结构？ 3. 主动运输的特点？ 4. 发生渗透作用的条件？ 5. 原生质层包括哪些？
学习目标
1.通过学习ATP的化学组成和特点， 写出ATP的分子简式。
2.通过学习ATP和ADP的转换，理解 其中的能量来源。
3.通过学生自己阅读教材，总结ATP 的作用。