生命活动的直接能源
第1节生命活动的直接能源
4.1 生命活动的直接能源【教学目标】1、简述ATP的化学组成和特点。
2、写出ATP的分子简式、ATP与ADP的相互转化式。
3、解释ATP在能量代谢中的作用。
【重点、难点】重点：ATP的化学组成和结构特点；ATP与ADP的相互转化难点：ATP与ADP的相互转化；ATP在能量代谢中的作用【知识内容】一、合作探究设计实验1、实验目的：探究能直接给荧光素发光提供能量的物质是葡萄糖、脂肪还是ATP？2、实验原理：3、实验材料、试剂：萤火虫若干只，葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水、试管若干、量筒若干等。
4、实验步骤：5、预期结果和结论：三、ATP与ADP的相互转化1、特点：ATP与ADP的含量，但是转化。
2、ATP和ADP相互转化反应式。
3、ATP与ADP的相互转化可以看成是化学上的可逆反应吗？说明理由4、ATP中释放能量的用途：5、形成ATP的能量来源（1）动物、人、真菌和大多数细菌：。
（2）绿色植物：和6、放能反应伴随着ATP的吸能反应伴随着ATP的【巩固练习】题组一：ATP的结构1、下列有关ATP的描述，正确的是（）•A、一分子ATP中含有3个磷酸基团和3个高能磷酸键•B、ATP中的A指腺嘌呤•C、ATP与DNA的元素组成相同•D、ATP中含有5种碱基2、在如图所示的四种化合物的化学组成中，圆圈中“A”分别代表什么？题组二：ATP和ADP的相互转化1、下列有关ATP的叙述，正确的是（）A. 线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B. ATP在细胞内含量多以满足生命活动需要C. 细胞连续分裂过程时，ATP的含量逐渐降低D. 细胞主动运输时，伴随着ATP和ADP的相互转化2．下图是生物界中能量通货-ATP的“循环”示意图。
下列相关叙述正确的是（）A. 图中“M”指的是腺苷，N指的是核糖，“〜”指的是高能磷酸键B. 图中①过程消耗的能量1可来自光能，②过程释放的能量2可转化成光能C. 图中“能量2”能为胞吞、胞吐、葡萄糖进入红细胞直接提供能量D. 代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较少3、海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收K+，科学家做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就消失。
《生命活动的直接能源——ATP》 知识清单
《生命活动的直接能源——ATP》知识清单在我们丰富多彩的生命世界中，每一个生物的生存、生长和繁殖都依赖于能量的供应。
而在众多的能量形式中，有一种物质起着至关重要的作用，那就是三磷酸腺苷，简称 ATP。
ATP 被誉为生命活动的直接能源，就像我们日常生活中使用的现金一样，能够随时随地为生命活动“买单”。
一、ATP 的结构ATP 的结构就像一个小巧而精密的能量储存库。
它由一个腺苷和三个磷酸基团组成。
腺苷由腺嘌呤和核糖构成。
而三个磷酸基团依次相连，形成了磷酸链。
这三个磷酸基团之间的化学键蕴含着大量的能量。
其中，远离腺苷的那个磷酸键是一种“高能磷酸键”，它储存的能量最多，也最容易断裂。
当这个键断裂时，就会释放出大量的能量，为生命活动提供动力。
二、ATP 与 ADP 的相互转化ATP 和二磷酸腺苷（ADP）之间存在着一种动态的平衡，不断地进行相互转化。
当细胞需要能量时，ATP 就会迅速分解，断裂那个高能磷酸键，生成 ADP 和一个磷酸（Pi），同时释放出能量。
这个过程就好像从储蓄罐中取出钱来使用。
而当细胞内有能量盈余时，比如在细胞呼吸过程中产生了多余的能量，这些能量就会促使 ADP 和 Pi 重新结合，形成 ATP，将能量储存起来。
这就像是把赚来的钱重新存进储蓄罐。
这种相互转化的过程非常迅速，使得细胞能够及时地调节能量的供应和储存，以满足各种生命活动的需求。
三、ATP 的功能ATP 在生命活动中的功能可谓是多种多样。
首先，它为细胞的物质运输提供能量。
例如，主动运输过程中，物质逆浓度梯度进行运输，需要消耗能量，ATP 就发挥了关键作用。
其次，ATP 是细胞内各种化学反应的能量“供应商”。
像合成蛋白质、核酸等生物大分子的过程，都需要 ATP 提供能量来驱动。
再者，细胞的分裂、生长和肌肉的收缩等生命活动也离不开 ATP的支持。
另外，神经冲动的传导同样依赖于 ATP 提供的能量。
可以说，几乎每一个需要消耗能量的生命活动，都有ATP 的身影。
生命活动的直接能源-北师大版必修1分子与细胞(旧)教案
生命活动的直接能源-北师大版必修 1 分子与细胞（旧）教案1. 课程简介本课程是北师大版必修1分子与细胞教材中生命活动的直接能源部分的教案。
本教案通过图例、实验、思考等多种方式引导学生理解生命活动的直接能源并掌握关键概念。
本教案共包括以下三个部分：•生命活动的直接能源是什么？•生命活动的直接能源如何生成？•生命活动的直接能源在生命活动中的作用是什么？2. 生命活动的直接能源是什么？生命活动的直接能源是指细胞内的ATP（Adenosine triphosphate），也就是三磷酸腺苷。
ATP是细胞内最常见的高能化合物，它通过分解成ADP（Adenosine diphosphate）和磷酸释放出能量，细胞利用这些能量进行生命活动。
3. 生命活动的直接能源如何生成？ATP是如何生成的呢？这就要涉及到细胞呼吸作用。
细胞呼吸作用是指细胞内有机物被分解成二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
细胞呼吸作用可以分为三个步骤：糖解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
糖解是指葡萄糖分子被分解成两个三碳糖分子，同时释放出少量能量。
三羧酸循环是指三碳糖分子进入线粒体，被分解成二氧化碳和水，并在过程中释放出更多的能量。
氧化磷酸化是指ADP和磷酸通过一系列酶催化反应生成ATP，并同时释放出更多的能量。
实验：理解细胞呼吸作用为了帮助学生更好地理解细胞呼吸作用，我们可以进行一些实验。
其中，最简单易行的实验是测定葡萄糖对呼吸的影响。
具体操作步骤如下：1.将豆芽或土豆切成1-2厘米长的小段，并用无菌水清洗干净。
2.将2-3小段豆芽或土豆放入两个试管中。
3.在一个试管中加入1毫升葡萄糖水，并加入等量的无菌水使两个试管的液面相同。
4.用气球封住试管，用草籽渣使气球下降，使得呼吸后产生的二氧化碳可以顺畅地进入气球中。
5.把两个试管在相同的温度下培养24小时，观察气球的膨胀情况。
6.记录观察到的结果并分析原因。
4. 生命活动的直接能源在生命活动中的作用是什么？生命活动的直接能源，在多种生物过程中都有重要的作用，如：•细胞运动：比如细胞鞭毛和纤毛的摆动是依靠ATP提供的能量实现的。
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。
高一生物必修1第五章必背知识点总结
高一生物必修1第五章必背知识点(一)1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质注：生命活动的主要的能源物质是糖类(葡萄糖);生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2、结构：中文名：腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)构成：腺嘌呤—核糖—磷酸基团～磷酸基团～磷酸基团简式： A—P～P～P(A ：腺嘌呤核苷;T ：3; P：磷酸基团;~ ：高能磷酸键，第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂)3、ATP与ADP的相互转化：ATP 酶 ADP+Pi+能量注：(1)向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。
(在人和动物体内，来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)(2)ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。
高一生物必修1第五章必背知识点(二)一、酶的作用和本质1、概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化剂。
(少数核酸也具有生物催化作用，它们被称为“核酶”)。
2、控制变量：①人为改变的变量称作自变量。
②随自变量变化而变化的变量叫因变量3、同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
4、大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
二、酶的特性1、酶具有高效性2、酶具有专一性3、酶的作用条件温和3、影响酶促反应速率的因素①PH: 在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(PH过高或过低，酶活性丧失)②温度: 在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(温度过低，酶活性降低;温度过高酶活性丧失)另外：还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。
高一生物必修1第五章必背知识点(三)一、有氧呼吸过程：C、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。
有氧呼吸和无氧呼吸的相同的是反应的第一阶段相同，都能氧化分解有机物，释放能量。
4.1生命活动的直接能源
高一生物备课组集体教案
第4章细胞的物质代谢
第1节生命活动的直接能源
一、教学目标：
知识目标:1.ATP的生理功能和结构简式.
2.ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径.
能力目标:通过学生阅读教材和分析教材,培养学生的阅读能力和分析能力.
情感目标:1.让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其重要意义过程中,体验到生物学原理在生产生活实践中的价值,加强学生对身边科学这一理念的理解.
2.通过分析ATP,ADP的动态平衡,树立辨证唯物主义的自然观,生产观,即总能源来自于光能.
二、教学重点和难点
1.ATP的生理功能.
2.ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径.
3.ATP与ADP的相互转化过程中的能量来源和去路.
三、课时安排一课时
四、教学准备
1、ATP储能和放能过程的挂图。
2、《生命活动的直接能源》教学课件。
3、准备ATP相关药品的药盒或图片。
板书设计：
第4章细胞的能量代谢
第1节生命活动的直接能源一、ATP的生理功能
ATP是生物体的直接能源物质
二、ATP的分子简式
A-P~P~P
三、ATP的储能和放能过程。
生命活动中能量的直接供体是
生命活动中能量的直接供体是
ATP(腺苷三磷酸)
人体活动主要的直接供能物质是ATP(腺苷三磷酸)。
人所需的能源不是单一的品种，是从每天的不同食物中汲取里面的糖、脂肪、蛋白质等能源物质，然后由这些能源物质再转变合成ATP，从而满足一切生理活动的需要。
人体能源物质是储这样储存的：
人体生命过程所需要的能量主要来自每天所吃的食物，经过一系列的代谢储存在人体内满足生命活动的需要。
分别是磷酸肌酸、糖原、脂肪、氨基酸等能源物质。
其中磷酸肌酸主要储存在肌细胞中，相对含量很少，仅能维持极短的时间。
储存量相对较多的是糖，主要以肌糖原、肝糖原的形式，包括循环系统中的葡萄糖，合计在一起也只有500g左右。
就是这部分储存的糖对于我们的健康非常重要，它是最有效的能源物质，缺氧的时间咱们可以利用它供能，在有氧的时间我们也可以利用它提供能量。
唯一不利的是储量仍不是太多，这可能造物主就是这样设计的。
就像磷酸肌酸一样，若储存多了就会增加肌肉质量；当积累较多的糖原时，机体会进一步集聚更多的水分，最终都会导致体重的增加，不利于运动的速度等素质。
储存最多的能源物质是脂肪，主要分布于皮下脂肪组织、内脏周围，脂肪储存的多寡受个体遗传、生活方式、体力活动、膳食营养等因素的影响。
但脂肪只能在有氧情况下提供能量。
蛋白质可以提供能量，但人体内并没有多余的以能源物质形式储存的蛋白质。
生命活动的直接能源
(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ATP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
中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成。
[关键一点] ATP的结构特点可用“一、二、三”来总
结，即一个腺苷，二个高能磷酸键，三个磷酸基。 3．ATP的生理功能 细胞代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的。ATP
是细胞代谢所需能量的直接来源。
4．ATP的结构与功能的相互关系
(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的 能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形 成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。 (2)ATP在供能中处于核心地位，其他能源物质只有
1．ATP 水解释放能量 ATP水解酶 (1)反应式：ATP―――――→ADP＋Pi＋能量。 (2)能量来源：ATP 中远离腺苷的高能磷酸键的断裂。 (3)能量去路：用于各种需能的生命活动。 (4)反应场所：活细胞内的多种场所(如细胞膜、细胞质基 质和细胞核等)。
2．ATP 合成贮存能量 ATP合成酶 (1)反应式：ADP＋Pi＋能量――――→ATP。 (2)能量来源： ①绿色植物、动物、人、真菌和大多数细菌呼吸作用分解 有机物释放的能量。 ②绿色植物光合作用吸收转化的光能。 (3)能量去路：ATP 中高能磷酸键的形成。 (4)反应场所：叶绿体、线粒体和胞质溶胶。
3．ATP和ADP相互转化的意义 ATP在细胞内含量很少，由于ATP和ADP之间在
细胞内相互转化十分迅速，使细胞内ATP含量总是
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
杨燕
一切生命活动都离不开 能量，没有能量的供应，生 命活动就会停止。
导入:谁是生命活动的直接能源 呢？
糖类 脂肪 蛋白质
滴加葡萄 糖溶液
滴加ATP 溶液
肌肉不收缩
肌肉很快就明 显收缩
用于主动运输 （渗透能）
ATP 用于生物放电 们直接提供
二、ATP的储能与放能过程：
ATP
能量
合 成
酶
水
解 酶
Pi
Pi
ADP
能量
探究四：此过程中体现的化学反应如何书写？
化学反应方程式：
放能： ATP ATP水解酶ADP+ P i+能量
储能：
ATP合成酶
能量 + ADP + Pi
ATP
探究五：ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
反应式 ATP→ADP+Pi+ ADP+Pi+能量
ATP的中文名称：三磷酸腺苷 ～ ：高能磷酸键 (30.54KJ/mol)
—：普通磷酸键
ATP的元素组成：C、H、O、N、P
探究三：它们的联系与区别？
A—P~P~P (三磷酸腺苷ATP)
A—P~P (二磷酸腺苷ADP)
A—P
(一磷酸腺苷AMP)
从ATP到ADP意味着什么？
高能磷酸键断裂：ATP的水解
能源物质： 糖类、脂肪、蛋白质、ATP 主要能源物质：糖类 储能物质：脂肪、淀粉（植物细胞）、糖原（动物细胞） 主要储能物质：脂肪 直接能源物质：ATP（三磷酸腺苷） 最终能源物质：太阳能
1、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
2、ATP之所以能作为能量的直接来源是因（ C ）
C
N
N
C
C—H
C
C
H
O
O
O
HN
N
O H C O P O ～P O ～P OH
CH HC
OH
OH
OH
H CC H
OH OH
P PP
高能磷酸键
P～P～P
腺嘌呤
核糖
腺苷(A)
三个磷酸基团
ATP
分子结构 简式
A—P～P～P
三磷酸腺苷
总结
分子简式：A—P~P~P 腺苷（A：核糖+腺嘌呤） 三个( T ) 磷酸基( P )
A.ATP在细胞中数量非常多
B、ATP中的高能磷酸键很稳定
C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定
D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物
3.ATP的结构式可以简写成（ B ）
A.A - P - P～ P B.A - P～ P～ P
C.A～P～P - P
D.A～P ～ P～ P
4.下列是对人体细胞内关于ATP的描述,正确的是(A)。
A.各项生命活动所需ATP主要来自呼吸作用 B.ATP含有三个高能磷酸键 C.ATP是生物的主要能源物质 D.细胞内储有大量的ATP,以供生理活动需要
5.下列关于ATP的叙述,错误的是( B )。
A.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素 B.ATP分子中的“A”指腺嘌呤 C.ATP可以注射,也可以口服 D.ATP转化为ADP时要消耗水
能量？
ATP是一切生命活动的 直接能源
用于各种运动，如肌细 胞收缩（机械能）
“中转站”“能量货币”
探究2：ATP的化学组成和特点
1.ATP的中文名称？ 2.ATP的分子组成？ 3.ATP的结构简式为？
- 4. ATP简式中A、P、~、 分别代表什
么？
5.ATP的元素组成？
ATP的结构式
H—N—H
能量
→ATP
反应条件
水解酶
合成酶
能量
来源：高能磷酸键 来源：a、有机物的
的断裂
氧化分解b、光合作
去路：用于各种生 用
命活动
去路：高能磷酸
反应场所 广泛存在于细 胞的各个部位
叶绿体、线粒体 和细胞质基质
参与反应的物质可逆，能量不可逆
探究六：
细胞中是否存在很多ATP？如 何实现细胞中各需能生理活动 能量的供给？
键的数目依次是_2_、4__、_2_个。
6.“ATPADP+Pi+能量”中的能量不可能用于C ()
A.物质合成 C.水分的吸收
B.肌肉收缩 D.离子的吸收和唾液的分泌
7．三个ATP含有（ B ）个高能磷酸键。 A．9个； B．6个； C．5个； D．3个
8.ATP分子中大量的化学能储存在 高__能__磷__酸_键__内。 2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基团、高能磷酸