5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件(共20张PPT)-2025-2026学年下学期高一生物（人教版）必修1

(共20张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
5.2 细胞的能量“货币”ATP
1、萤虫发光的生物学意义是什么？
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？
腹部后端细胞内有荧光素。
3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？
问题探讨
荧光素+氧气
荧光素酶
氧化荧光素
能量
（发出荧光）
为荧光素氧化直接提供能量的物质是什么？
有，萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有转化成光能，萤火虫才能发光。
【探究】
直接供能的物质是：葡萄糖？ATP？
【资料卡】萤火虫尾部的发光细胞内有相关的发光物质，在满足能量供应与酶催化的条件下，该物质发生转化进而发出荧光。
请小组讨论，设计实验（简述实验思路/操作）
小课题：
探究为萤火虫发光直接提供能量的物质
是葡萄糖还是ATP？
B
２ｍｌ
葡萄糖溶液
A
２ｍｌ
生理盐水
C
２ｍｌ
ATP溶液
荧光消失
适当时长
暗处
暗处
观察
无荧光出现
无荧光出现
有荧光出现
切取萤火虫的发光细胞捣碎加入适量生理盐水，分装入3支试管中
结论：
ATP为萤火虫发光直接提供能量。
一、ATP的生理功能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
腺苷（A）
ATP（腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
AMP（腺苷一磷酸）
一、ATP的结构与功能
结构简式：
腺苷
磷酸基团
特殊的化学键
普通的化学键
A—P～P～P
两个相邻磷酸都带负电相互排斥，使得特殊化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
ATP是一种 化合物。
高能磷酸
离腺苷越远的磷酸基团越容易在水解酶作用下脱离
化合物 结构简式 “A”含义 共同点
ATP
核苷酸 DNA RNA 不同化合物中“A”的辨析
腺苷
(由腺嘌呤和核糖组成)
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤
活动一：小组讨论，完成表格
资料分析
ATP
消耗量大
ATP
含量很少
矛盾
研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。
1
成人体内ATP总量约2~10mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。
2
ATP合成和水解都非常迅速
每个细胞每秒钟可合成约1000 万个ATP 且同时有等量 ATP 被水解
3
1.ATP和ADP可以相互转化，且处于动态平衡中
2.ATP、ADP相互转化的能量供应机制普遍存在于所有生物的细胞内
【思考】
【P89】ATP和ADP相互转化的供能机制，在所有生物细胞中普遍存在。
这是否也说明了生物界的统一性？
这对你理解生物的进化有什么启示？
说明了生物界的统一性。
各种生物有着共同的起源。
二、ATP与ADP可以相互转化
ATP ADP + Pi +能量
ATP水解酶
ATP水解反应：
能量去往哪里？
用于细胞中的各项生命活动
主动
运输
电鳐
发电
肌肉
收缩
大脑
思考
萤火虫
发光
物质
合成
用于
ADP + Pi +能量 ATP
ATP合成酶
ATP合成反应：
合成ATP的能量从哪里来？
ATP合成时所需能量的主要来源
动物、人、
真菌、细菌
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP + Pi +
ATP
ATP合成酶
能量
葡萄糖等有机物氧化分解，释放的能量
光合作用时，光合色素吸收的光能
、少数细菌
三、ATP的利用
呼吸
作用
光合
作用
ATP
ADP
ATP
水解酶
ATP
合成酶
Pi
能量
能量
Pi
吸能
反应
放
能
反
应
放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存于ATP中。
吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，需要ATP水解提供能量；
能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通。
三、ATP的利用
呼吸
作用
光合
作用
ATP
ADP
ATP
水解酶
ATP
合成酶
Pi
能量
能量
Pi
吸能
反应
放
能
反
应
思考：ATP的水解与合成是可逆反应吗
ATP的水解与合成过程中，物质是可逆的，但能量是不可逆的，酶、场所也不相同，因此ATP的水解和合成不是可逆反应
三、ATP的利用
呼吸
作用
光合
作用
ATP
ADP
ATP
水解酶
ATP
合成酶
Pi
能量
能量
Pi
吸能
反应
放
能
反
应
思考：ATP是能量吗
ATP不是能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储存能量的物质
典例1：ATP为主动运输供能
_
_ 结合；
_
_激活.
ATP末端磷酸基团脱离，携能量转移，与载体蛋白结合；
.
导致载体蛋白的
改变；
物质实现
逆浓度跨膜运输
物质与载体蛋白相应位点
载体蛋白的酶活性
载体蛋白磷酸化
空间结构
典例2：ATP为萤火虫发光提供能量
ATP供能
荧光素酶
＋O2
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化
荧光素
发出
荧光酶基因
葡萄糖
ATP
①含有能量多
①含有能量比较少
【资料卡】据研究，1mol葡萄糖彻底氧化分解释放2870kJ。其中有977.28kJ的能量储存在ATP中，1molATP 水解所释放能量的能量30.54kJ。
③其中的能量不能被直接利用
③能量能被直接利用
氧化分解
释放能量
【89页】从能量的角度看，葡萄糖和ATP都是能源物质，他们分别具有什么特点？
②所含的是稳定的化学能
②所含的是活跃的化学能
ATP是
细胞的能量“货币”
第2节
再次强调：ATP不是能量，而是储存能量的物质
【随堂练习】
１、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列关于ATP的叙述，错误的是（　）
Ａ、ATP的元素组成与磷脂、核苷酸一样
Ｂ、ATP可以水解为ADP和磷酸，这个过程消耗水
Ｃ、正常细胞中ATP和ADP的比值相对稳定
Ｄ、ATP合成是放能反应
Ｄ
【随堂练习】
２、离子泵是一种具有ATP水解活性的载体蛋白。下列相关描述错误的是（　）
Ａ、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输
Ｂ、加入蛋白质变性剂会降低离子泵的转运速率
Ｃ、ATP是唯一的直接能源物质
Ｄ、动物一氧化碳中毒，会降低离子泵的转运速率
Ｃ