3.1.2 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质课件(共29张PPT) 2025-2026学年高中生物学苏教版必修第一册

(共29张PPT)
第1节 生命活动需要酶和能源物质
第2课时 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
银烛秋光冷画屏
轻罗小扇扑流萤
天阶夜色凉如水
卧看牵牛织女星
——杜牧《七夕》
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……
A
B
葡萄糖溶液2mL
ATP注射液2mL
A
B
无荧光出现
有荧光
出现
15min
暗处
从A、B试管的实验现象中你得出的结论是
ATP供能，葡萄糖不供能。
根据实验现象，进行提问，体现了科学探究的核心素养。
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
1.认同ATP的结构与功能相适应。（生命观念）
2.ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。（科学思维）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一、ATP的分子结构及特点
1．中文全称：__________。
2．组成：1分子[b]____,1分子[c]______,3分子[a]____
3．结构简式：______________
4．符号含义A：腺嘌呤核苷__________T：__P：________～：_________
腺苷三磷酸
核糖
腺嘌呤
磷酸
A—P～P～P
核糖腺嘌呤
三
磷酸基团
磷酐键
1．ATP的分子组成(如图)
(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)AMP是RNA的基本组成单位。
(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结，“1”表示1个腺苷，“2”表示两个磷酐键，“3”表示3个磷酸基团。
【归纳提升】
对ATP的组成进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。
2．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中末端磷酐键易断裂和形成，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，许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。
对ATP的结构和功能之间的关系进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。
生物体内常见的能源物质
1.能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP
2.主要能源物质：糖类
3.储能物质：脂肪、淀粉、糖原
4.良好的储能物质：脂肪
5.直接能源物质：ATP
6.最终能量来源：太阳能
7.供能先后顺序：糖类、脂肪、蛋白质
对能源物质进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。
对ATP认识的误区
(1)ATP的普通磷酸键和磷酐键中都储存着能量，只不过大量的能量储存于磷酐键中。
(2)ATP是一种物质，不是能量，ATP中储存有大量的能量，因此不可将ATP与能量等同。
【易错提醒】
对ATP的易错点进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。
【例1】如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是(　　)
A．b键断裂后形成ADP和Pi
B．图中的3表示ATP中的字母A
C．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位
D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
a键断裂后形成ADP和Pi，A错误；ATP中的字母A表示腺苷，而题图中的3表示腺嘌呤，B错误；由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位，C错误；ATP是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动，D正确。
D
1．ATP的水解
由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得磷酐键容易断裂。ATP分子末端的______断裂后，ATP转化为______(腺苷二磷酸)和游离的____(HPO)。在这个过程中，ATP是通过________而不是简单的水解提供能量的，ATP转移的基团是一个______(－PO)，而不是______(－OPO)。
二、ATP和ADP的相互转化和利用
磷酐键
ADP
Pi
基团转移
磷酰基
磷酸基
2．ATP在细胞内的含量：____。
3．相互转化
ATP在转化为____________并________时，在______的催化作用下，______可以________，同时与一个游离的____结合，转化为ATP。
4．意义
(1)为细胞提供所需的ATP。
(2)使ATP仍然维持相对恒定的水平。
(3)既能及时且持续地为________________，又能避免__________。
很低
ADP和Pi
释放能量
有关酶
ADP
接受能量
Pi
生命活动提供能量
能量的浪费
5．ATP是驱动细胞中各种生命活动的____________
(1)ATP是细胞内绝大多数生命活动能够________的能源物质，可以直接为生物体的大多数________提供能量。在生物体的能量代谢中，能量的____、____、____、____都和ATP密切相关。
(2)细胞内许多储能物质氧化分解__________，虽然不能________________，但可以用于________________的反应并储存在______中，再通过________________的反应满足生物体生命活动对__________。
通用能量货币
直接利用
需能反应
利用
转化
储存
释放
释放的能量
直接用于生命活动
ADP转化为ATP
ATP
ATP转化为ADP
能量的需求
ADP转化成ATP的过程中，所需的能量从哪里来？ATP水解释放的能量用于哪儿？
通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提出问题，体现了科学探究的核心素养。
6.ADP转化成ATP时所需能量的主要来源
动物和人等
绿色植物
能量
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi+
ATP
酶
动物、人等:通过呼吸作用分解有机物释放的能量
绿色植物:呼吸作用分解有机物释放的化学能和光合作用中吸收的光能
ATP水解释放的能量能转化成热能、光能等，ATP储存的能量能来自热能和光能吗？
提示：不能。ATP储存的能量可以由光能转化而来，但不能由热能转化而来。
通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提出问题，体现了科学探究的核心素养。
【归纳提升】
1．ATP和ADP的相互转化过程
(1)关系式：
(2)过程：
(3)意义：ATP水解释放的能量供细胞生命活动利用。
对ATP和ADP的相互转化进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。
2．ATP和ADP的相互转化不可逆
项目 ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光合作用、细胞呼吸等生物化学反应中产生的能量 末端磷酐键断裂，通过基团(－PO)转移提供能量
能量去路 形成末端的磷酐键 用于生长、发育、运动和生殖等许多生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
相应生理活动 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和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此两者的相互转化是不可逆的，从两者相互转化的反应式来看，物质是可逆的，但能量不可逆。
3．易混淆的2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。
②AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。
③BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
(2)乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中ATP来自无氧呼吸，与O2无关。
对ATP的易混曲线进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。
【例2】下列对“ ”的叙述中，正确的是(　　)
A．①过程和②过程所需的酶都是一样的
B．①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解
C．①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中
D．ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能
C
①过程为水解酶催化的水解反应，释放的能量可供各项生命活动利用，②过程为合成酶催化的合成反应，能量来源于细胞呼吸中糖类等有机物的氧化分解，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能，故A、B错误；生物体内ATP的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中，C正确；ATP中活跃的化学能可来源于光能，但不能来源于热能；ATP中活跃的化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量，D错误。
①
②
ATP
全称
结构简式
形成途径
与ADP相互转化
利用
光合作用
呼吸作用
ATP ADP+Pi+能量
酶I
酶Ⅱ
腺苷三磷酸
A-P～P～P
各种形式的能量
作用
直接能源物质
1．下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（　　）
A．酶和ATP都含有C、H、O、N、P、S
B．酶和ATP都只能在细胞内发挥作用
C．酶和ATP都属于生物大分子
D．酶促反应不一定有ATP的参与，但ATP的生成一定有酶的参与
D
ATP的组成元素是C、H、O、N、P，若酶的本质为蛋白质，组成元素是C、H、O、N（S），若酶本质是RNA，组成元素是C、H、O、N、P，A错误；酶和ATP都可以在细胞内、外发挥作用，B错误；酶是生物大分子，ATP结构式可简写为A-P～P～P，不属于生物大分子，C错误；酶促反应不一定需要ATP提供能量，但ATP的生成需要ATP合成酶的参与，D正确；
2.有关反应式ATP ADP＋Pi＋能量的叙述，错误的是(　　)
A．肺泡内的气体交换不伴随①过程的进行
B．该反应中物质是可逆的，能量是不可逆的
C．①②反应在活细胞中循环进行保证了生命活动的顺利进行
D．细胞中所有ATP均来自细胞呼吸
D
①
②
肺泡的气体交换是指O2和CO2进出细胞，是通过自由扩散实现的，而自由扩散不消耗能量，A正确；在ATP和ADP的相互转化过程中，物质是可逆的，但能量来源不同，是不可逆的，B正确；生命活动需要能量，能量通过ATP分子在放能反应①和吸能反应②之间流通，才保证生命活动的顺利进行，C正确；对于动物细胞，细胞中的ATP均来自细胞呼吸。但对于绿色植物细胞，ATP的形成除来自细胞呼吸，还来自光合作用，D错误。
3．当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的磷酐键个数分别是(　)
A．20个和30个 B．20个和40个
C．40个和40个 D．40个和60个
B
一个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团、2个磷酐键。20个腺苷，对应60个磷酸基团，即只能形成20个ATP分子，共含有40个磷酐键。
4.ATP是细胞的能量“通货”,有关说法正确的是(　　)
A.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解
B.ADP转化为ATP时,只需要Pi和能量
C.所有生物体内ADP转化成ATP所需的能量都来自呼吸作用
D.ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化
ATP的合成不一定伴随有机物的氧化分解,如光合作用产生ATP时无有机物的氧化分解,;ADP转化为ATP时,需要Pi和能量,合成酶的催化;动物和某些微生物体内ADP转化成ATP所需的能量可来自呼吸作用,植物体内ADP转化成ATP所需的能量可来自呼吸作用和光合作用;ATP是细胞内的直接能源物质,在细胞内含量很少, ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化满足生命活动所需。
D
B
C
A1
A2
Pi
Pi
E2
E1
5.分析ATP与ADP的相互转化示意图，回答问题。
(1)图中Pi代表磷酸，B代表 ，C代表
(2)E1不是物质，在人和动物体内，E1来自___ __作用，
绿色植物体内则来自 作用和 作用。
(3)A1和A2相同吗？_____。根据你的分析，它们的作用是
。
ATP
ADP
呼吸
呼吸
光合
催化ATP的形成和水解
不同
A1和A2分别是ATP合成酶和ATP分解酶，催化的反应不同。
如果你希望成功，那么就要以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。