5.2细胞的直接能源物质
人教版高中生物必修一课件5.2 细胞的能量“货币”ATP
课堂检测
4.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
D 过程一般与ATP的分解和合成相联系，下列说法正确的是( )
A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成，是吸能反应 B.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产生，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
子结合的趋势
具有较高 转移势能
酶
ATP
ADP + Pi + 能量
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ， 所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
与其他分子结合
2 ATP是一种高能磷酸化合物 5.不同化合物中各种A的辨析
①_腺__苷__（__腺__嘌__呤__+_核__糖__）__ ②____腺__嘌__呤______ ③_____腺__嘌__呤______ ④_腺__嘌__呤__脱__氧__核__苷__酸___ ⑤__腺__嘌__呤__核__糖__核__苷__酸____ ⑥___腺__嘌__呤__核__糖__核__苷__酸____
A:
P: A－P～P～P
—:
腺苷
腺苷（A）
磷酸基团
AMP（腺苷一磷酸）
普通的化学键
ADP （腺苷二磷酸）
～: 特殊的化学键
ATP （腺苷三磷酸）
2 ATP是一种高能磷酸化合物 4.ATP是高能磷酸化合物 (教材P86）
两个相邻磷酸基团都 带负电荷而相互排斥
A—P~P~P
这种化学键不稳定
末端磷酸基团 有一种离开 ATP与其他分
1 探究生命活动的直接能源物质
6.应用： ATP荧光检测仪
ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用 “荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸 腺苷（ATP）。由于所有生物活细胞中含有 恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样 品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生 物残余的多少，用于判断卫生状况。
5.2+“细胞的能量货币ATP”教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二
“细胞的能量‘货币’ATP”教学设计主讲人：珠海市鸿鹤中学杨洁婷一、教材分析“细胞的能量‘货币’ATP”是人教版《生物学·必修1·分子与细胞》第5章第2节的内容。
《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》在“分子与细胞”模块的概念2中，对这部分内容的要求为“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”。
教材围绕“ATP是细胞的能量货币”这一概念组织相关内容，主要包括ATP是一种高能磷酸化合物、ATP与ADP可以相互转化以及ATP的利用。
教材通过创设萤火虫发光的情境，让学生直观地理解ATP才是生命活动的直接能源物质，在细胞代谢中具有重要作用。
ATP的产生需要经过细胞内的化学反应来实现，化学反应需要在温和的条件下进行，而酶的学习可以为本节打下基础，同时为后面ATP的两大来源——细胞呼吸作用和光合作用的学习做好铺垫。
而ATP的利用对前面所学习的主动运输进一步深化，完善了概念。
二、学情分析在知识层面，学生已经学习了细胞中的有机物等基础知识，知道糖类等有机物是生命活动的能源物质，同时也掌握了核酸基本单位——核苷酸的结构，这为ATP的结构和功能的学习奠定了知识基础，可以帮助学生更好的理解本节课的内容。
在能力方面，在上一节“降低化学反应活化能的酶”中，学生已经学习了控制变量和设置对照的科学方法，具备一定设计科学实验的能力，但是他们的科学探究能力、建模能力以及逻辑推理能力都有待提升。
三、教学目标基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，制订如下教学目标：（1）通过对ATP化学组成及结构特点的学习，理解ATP的结构与功能相适应的生命观念；（2）通过构建ATP及ATP和ADP相互转化的模型，形成科学思维习惯，提升模型建构的能力；（3）通过设计实验探究“使萤火虫发光的直接能源物质”，发展学生科学探究的能力，再进一步分析和讨论ATP在实际生活中的利用，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质的原因。
5.2 细胞的能量“通货”——ATP
1.ATP与ADP的转化：
ATP
吸收 能量
合 成 酶
水 解 酶
Pi
释放 能量
Pi
ADP
2、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源：
动物和人
糖类、脂肪 等有机物氧 化分解
绿色植物
ADP + Pi
+
能量
酶
ATP
ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
ATP
水解酶 合成酶
ADP + Pi + 能量
物质是可逆的，能量是不可逆的
迁移训练
5、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表（
D
）
A、H2O
B、[H]
酶
C、P
D、Pi
6、关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述， 不正确的是（ 酶 B ) A、上述反应存在着能量的释放和贮存 B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来 自呼吸作用 C、这一反应无休止地在活细胞内进行 D、这一过程保证了生命活动的顺利进行
思考
主要能源物质糖类 脂肪Fra bibliotek能 生物体内重要储能物质 量 动物细胞内的储能物质 来 源 植物细胞内的储能物质
能量直接来源
糖原
淀粉
？
直接给细胞的生命活动提供 能量的有机物——ATP
这个实 验能说 明什么 问题?
一、ATP的结构
P~ P ~P
核糖
ATP---三磷酸腺苷
腺嘌呤
腺苷 (A)
ATP的结构
ATP与腺嘌呤核苷酸的区别： P
8、ATP在细胞内的含量及其生成（ D）。 A.很多，很快 B.很少，很慢 C.很多，很慢 D.很少，很快
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____。
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
高中生物人教版必修一课件：5.2 细胞的能量“通货”——ATP
2．ATP是细胞内流通的能量“通货”
(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系 吸能反应：一般与ATP的___水__解_____相联系；放能反应： 一般与ATP的___合__成_____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。
|自查自纠|
1．ATP含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生 断裂。( )
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
学习目标 1．说出ATP的结构(重点)。2.阐述ATP与ADP之间的相互转化 (重难点)。3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用(重点)。
|基础知识|
一、ATP分子中具有高能磷酸键 1．ATP的名称与简式
中 结文 构名 简称 式： ：三__A__磷—____酸P____～腺____P苷__～__P腺嘌呤核苷三磷酸 ATP符号含义P～A：：：__磷__高____酸腺__能____基苷__磷____团__酸______键__腺核嘌糖呤
2．ATP的利用 (1)探讨细胞中的吸能反应、放能反应与ATP的关系： ①细胞中的吸能反应：与___A_T__P_的__水__解_____相联系。 ②细胞中的放能反应：与___A_T_P__的__合__成_____相联系。 (2)人体在相对静止状态和剧烈运动状态下，ATP和ADP的 相互转化处于相对平衡状态，两种状态下所不同的是什 么？ 提示 相对静止状态下，二者的相互转化速率较慢，而剧 烈运动状态下，二者的相互转化速率较快。
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月15日星期五下午7时2分6秒19:02:0622.4. 15
读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月下午7时2分22.4.1519:02April 15, 2022 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022年4月15日星期五7时2分6秒19:02:0615 April 2022 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
能量“通货”——ATP
5.2 细胞的能量“通货”——ATP【学习目标】1．说出ATP 的化学组成和特点 2．会写ATP 的分子简式 3．说出ATP 在能量代谢中的作用【学习重点】1．说出ATP 化学组成的特点及其在能量中的作用2．弄懂ATP 与ADP 相互转化【学习难点】ATP 与ADP 相互转化一、ATP 的功能小结： 主要能源物质 储能物质直接能源物质 最终能源物质二、ATP 的结构和特点【自主阅读 填写学案】1、英文缩写 ，中文名称2、元素组成3、结构式可以简写成 ，A 代表 ，P 代表 ，~代表 。
ATP 中大量的能量储存在 ,能量多达 KJ/mol 。
【拓展训练】1、尝试根据下图结构式画出ATP腺嘌呤核糖核苷酸，其中糖是（ 碱基是（ ）2、在方框内写出结构简式，并标出各符号的含义。
ATP 的组成：1个 +3个 +2个 。
1个 +1个 +3个 +2个 。
1个 +2个 +2个 。
3、写出图中“○A ”的含义。
1.一个ATP 中，含有腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是（ ） A.1,2,2 B.1,3,2 C.2,3,2 D.1,3,12.下列关于ATP 分子的叙述，错误的是（ ） A ．ATP 中含有一个核糖和一个含氮碱基 B ．ATP 放能是脱去所有高能磷酸键 C ．ATP 分子中含有C 、H 、O 、N 、PD ．ATP 断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本原料三、ATP 和ADP 相互转化ATP 与ADP 的相互转换（反应式）： 。
【小组探究】1、ATP 与ADP 之间的相互转化过程是可逆反应吗？（完成下表）小结：因此ATP 与ADP 之间的相互转化只是 可逆 不可逆。
2、ATP在生物体内的含量多吗？为什么ATP能够为生物体的生命活动源源不断地提供能量？四、ATP的利用1、细胞内吸能反应一般与的反应相联系，由提供能量；放能反应一般与的反应相联系，释放的能量储存在中。
也就是说，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
人教生物必修1课堂跟踪检测：5.2 细胞的能量“货币”ATP
人教生物必修1课堂跟踪检测5.2细胞的能量“货币”ATP一、单选题1．A TP的结构如图所示，①①表示组成A TP的化学基团，①①表示化学键。
下列有关叙述错误的是（）A．①为腺嘌呤，是一种含氮碱基B．①为一种容易断裂和重建的化学键C．在ATP-ADP循环中，①可重复利用D．若化学键①断裂，可生成化合物ADP【答案】D【分析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表特殊的化学键。
ATP是细胞生命活动的直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化。
①是腺嘌呤，①和①是特殊的化学键，①是磷酸基团。
【详解】A、①为腺嘌呤，是一种含氮碱基，A正确；B、化学键①为特殊的化学键，容易断裂和重建，B正确；C、①是磷酸基团，在ATP-ADP循环中可重复利用，C正确；D、若①特殊的化学键断裂，即丢掉两个磷酸基团，则左边的化合物是AMP（或腺嘌呤核糖核苷酸），D错误。
2．下图是ATP逐级水解的过程图，其中①是腺苷，①是能量。
下列有关叙述错误的是（）A．ATP和①的快速转化依赖于酶的高效性B．①是组成RNA的基本单位之一C．酶的作用机理是降低了化学反应所需的活化能D．ATP水解过程中，II过程释放①最多【答案】D【分析】据图分析得知：①为ADP、①为AMP、①是腺苷、①是磷酸、①能量。
①和①断裂的都是特殊的化学键，III断裂的是普通化学键。
ATP中文名称叫三磷酸腺苷，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。
水解时远离A的磷酸键先断裂，释放的能量是细胞新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、ATP与①ADP的快速转化依赖于酶催化作用的高效性，A正确；B、①为AMP，是腺嘌呤+核糖+磷酸组成，也称为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，B正确；C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，C正确；D、ATP水解过程中，①过程释放①最多，D错误。
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三.ATP是细胞的能量“通货”
有关能源物质的回顾与小结：
能量直接来源 主要能源物质 能 生物体内重要储能物质 源 来 动物细胞内的储能物质 源 植物细胞内的储能物质 最终能源来源
ATP 糖类
脂肪
糖原 淀粉
太阳能
课堂练习：
1、ATP的结构式可以简写为（ A、A-P-P~P C、A~P~P-P
B
）
B、A-P~P~P D、A~P~P~P
银烛秋光冷画屏， 轻罗小扇扑流萤。 天街夜色凉如冰， 卧看牵牛织女星。
杜牧
一、ATP （三磷酸腺苷）
腺苷 核糖 腺嘌呤
磷酸基团
A—— P ~P~ P
普通化学键
高能磷酸键
高 能 磷 酸 化
（二磷酸腺苷）
ATP水解酶
能量
Pi
（磷酸基团）
B、1，2，1
D、2，3，1
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：
5、对于反应式：ATP 法正确的是（ A ）
酶
酶
ADP+Pi+能量，以下提
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 供能量的物质是（ C ） A 葡萄糖 B 糖原 C 三磷酸腺苷 D 脂肪
课堂练习：
C
7、ATP与DNA共有的组成成分为（ ） A、核酸和磷酸基 B、脱氧核糖和磷酸基团 C、腺嘌呤和磷酸基团 D、腺嘌呤和高能磷酸健
8、在各种条件都适宜的情况下，20个腺苷和90个 磷酸分子最多可以合成的ATP分子数和形成的高能 磷酸健数分别为（ ） A、20、30 D B、30、90 C、20、60 D、20、40
2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能 源物质和最终能源依次是 （ D ）
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP
C、ATP
糖类
脂肪
脂肪
太阳能
D、ATP
葡萄糖
太阳能
课堂练习：
3、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（ C ）
A、1，2，2
C、1，3，2 4、ADP转变为ATP需要（D ）
放能反应
ATP是细胞的能量“通货”
总结
一. ATP具有高能磷酸键
1. ATP的分子结构简式是： A—P ~ P 三磷酸腺苷 2. ATP的中文名称是：
~P
二. ATP与ADP的相互转化
水解酶
ATP
合成酶
ADP +Pi +能量
能量直接用于各项生命活动 能量来自光合作用、呼吸作用等
1.ATP的利用 2.ATP的来源
用于主动运输 用于生物发电
ATP
ADP+ Pi+能量
用于肌细胞收缩
用于细胞内各种吸能反应
ADP + Pi +能量
ATP合成酶
用于大脑思考
ATP
ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物和人等
绿色植物
ADP +Pi+
能量
酶
ATP
吸能反应一般与ATP水解相联系 放能反应一般与ATP合成相联系 能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间 循环流通 ATP水解提供能量 吸能反应 吸收能量合成ATP