生命活动的能量“通货”——ATP.doc

生命活动的能量“通货” ATP导学案目标要求1. 写出ATP分子的结构简式，简述ATP的化学组成和特点。2. 写出ATP与ADP相互转化的反应式，解释ATP在能量代谢中的作用。3. 通过分析ATP和ADP的相互转化解释ATP在细胞中作为能量“通货”的原因。4.尝试构建ATP分子模型重点提示1.重点：ATP与ADP相互转化的反应式。2.难点：解释ATP在细胞中作为能量“通币”的原因。学习方略1、依据学习目标，认真研读教材P63-64，完成自主学习的内容2、合作探究的内容可由组长负责，通过组内讨论研究，解决疑难问题，形成讨论结果、在课内展示总结。3、在本节学习过程中，要联系细胞呼吸和光合作用的相关知识。【情景诱思】人体新陈代谢过程中每时每刻都要消耗能量，这些能量可以通过消化吸收食物中的各种能源物质获得补充，但从食物中获取的能源物质并不能直接为人体生命活动提供能量，而必须通过细胞呼吸先将其中的能量转移到一种能量“货币”ATP中，然后才能用于各项生命活动。【回顾与自测】1.生命活动的主要能源物质是 ，其中最重要的能源物质是 2.植物体内的储能物质是 ，动物体内的储能物质是 3.生命活动的最终能源物质是 【自主学习】 阅读教材P63第一段文字，完成活动一活动一：ATP分子的组成与结构填一填：1.为细胞生命活动直接提供能量的有机物是 ，它具有高能磷酸键。2.ATP的中文名称是 ，其结构简式为 。其中A代表 （是由 和 结合而成）；P代表 ，在ATP中有 个；叫做 ，其内含有 能量，在ATP中有 个；ATP的水解实际上是指ATP中 的水解。想一想：1.根据ATP的中文名称，尝试试说AP的中文名称，并指出其与RNA的关系是什么？2.APP的中文名称呢？练一练：1.下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是（ ）A肝糖原 B肌糖原 C葡萄糖 D腺嘌呤核苷三磷酸2.ATP的结构式可以简写为（ ）AA-P-PP BA-PPP CAPP-P DAPPP阅读教材P63图4-1，完成活动二活动二：ATP与ADP的相互转化 填一填： 1. ATP分子的化学性质 ，一个ATP分子中有 个高能磷酸键，在有关酶的催化下，ATP分子中_的那个高能磷酸键容易水解，于是远离A的那个P就脱离下来，形成游离的_，同时释放出大量的_，ATP就转化成_。2.ADP的全名_.3.在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成_。4.请写出ATP与ADP相互转化的化学式：_。酶想一想：1.ATP ADP+Pi+能量，该反应式是不是可逆反应？如不是请说出理由2.细胞的细胞质基质和线粒体中都存在与细胞呼吸有关的酶，那么动物细胞和绿色植物细胞合成ATP的场所各是什么？3.ATP在细胞内能大量贮存吗？练一练：1.ADP转化为ATP需要（ ）Api、酶、腺苷和能量 BPi、能量C能量、腺苷和酶 DPi、能量和酶2.下列有关“ATPADPPi能量”、“ADPPi能量ATP”的反应的叙述中，不正确的是（ ）A、反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程B所有生物体内的过程所需要的能量都来自呼吸作用C和在活细胞中永无休止地循环进行保证了生命活动的顺利进行D反应中的“能量”一般不能用于推动反应的进行3.下列有关ATP的叙述中，不正确的是（ ）AATP中A代表的是腺嘌呤B生物体内ATP与ADP之间相互转化所需要的酶不同C在酶的催化作用下ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易水解DATP中含有的元素是C、H、O、N、P阅读教材P64第二段文字及图4-2，完成活动三活动三：ATP的作用填一填：1.细胞内的化学反应有的需要吸收能量，有的释放能量。 与ATP水解的反应相联系； 一般与ATP的合成相联系；能量通过 在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此可以形象的把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。 想一想：生命活动的直接能源物质是 生物体进行生命活动的直接能源除了ATP外还有其它物质吗？练一练： 1.请将下面四者的关系用线连起来。 ATP水解 放能反应 ATP合成 吸能反应 【合作与探究】探究一：ATP与ADP的相互转化1资料分析：肌肉收缩的直接能源物质是ATP。人体在安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩12s所需的能量。 一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。ATP在细胞内形成后不到1分钟的时间就要发生转化，一个成年人在静止状态下，24小时内竟有40kg的ATP发生转化。据资料可知生物体内细胞的ATP含量很 ，但生物体对ATP的需求量很 。生物体是如何解决这一矛盾的呢？ 。2ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？为什么？ ATP合成（反应式从右至左）ATP分解（反应式从左至右）场所包括细胞内所有需要 进行生命活动的结构，几乎在活细胞的各个角落，都可以进行ATP的水解供能，从而为生命活动的正常进行提供保障。条件由 酶催化由 酶催化“能量”合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的 和光合作用中吸收的 。ATP水解释放的能量是储存在ATP 中的化学能结论：ATP与ADP的相互转化_可逆，_不可逆。在化学性质上，ATP比葡萄糖更适合直接供能。ATP分子很不稳定，容易水解也很容易合成，ATP与ADP的相互迅速转化，伴随着能量的迅速传递，可以及时地为生命活动供能。而葡萄糖等稳定的化合物的分解和形成都相对缓慢一些。探究二：ATP模型构建1教师课前先发给每个学习小组课前准备好的拼接ATP结构简式的一套材料：如用塑料片剪好的碱基1个、核糖1个、磷酸3个、普通化学键1个、高能磷酸键2个2以6人小组为单位，进行拼接。3各个小组完成后，组内要进行检查，大家一起分析是否有错。4每个组派代表上讲台再次重复建模，并进行展示（分别模拟合成和分解各一次），促进知识内化【巩固与提高】1.ATP的组成是 （ ）A.一个腺苷，两个磷酸基团 B. 两个腺苷，两个磷酸基团 C.三个腺苷，一个磷酸基团 D.一个腺苷，三个磷酸基团2.在ATP中，大量的化学能储存在 （ ）A.腺苷内部 B. 腺苷与磷酸基之间 C.磷酸基之间 D.磷酸基内部3.1分子ADP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、2、1 C.2、1、2 D.2、1、14.ATP在细胞内的含量及其生成情况是 （ ） A.很多、很快 B. 很少、很慢 C. 很多、很慢 D.很少、很快5.对“ATP ADPPi能量”的叙述中，正确的一项是（ ）A反应向左进行和向右进行时所需要的酶都是一样的B反应向右进行时释放能量，向左进行时贮存能量C整个反应是一个动态平衡的过程D植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程一样6.对人体细胞内关于ATP的描述，正确的是（ ）A.ATP主要在线粒体生成 B.它含有三个高能磷酸键C.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 7. ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表 （ ）A、H2O B、H C、Pi D、P8. 在动物细胞中，ADP转变成ATP的能量主要来自 作用，通常需要分解 ，消耗 气；对于植物来说，ADP转变成ATP的能量还可来自 作用。在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于 。【释疑解惑】ATP由腺苷和三个磷酸基所组成，是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中。人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。人体每天的能量需要水解100-150摩尔的ATP即相当于50至75千克。这意味着人一天将要分解掉相当于他体重的ATP。ATP不能被储存，因为ATP合成后必须在短时间内被消耗。ATP可通过多种细胞途径产生，最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成，或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高，人体预存的ATP能量只能维持15秒,跑完一百公尺后就全部用完，ATP纯净的ATP呈白色粉末状，能溶于水。作为药品可以提供能量并改善患者新陈代谢，ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉注射。【课后反思】参考答案：【回顾与自测】1.糖类 葡萄糖 2.ATP 3.太阳能 4.淀粉 糖原【自主学习】活动一：填一填：1.ATP 2.腺嘌呤核苷三磷酸 （三磷酸腺苷） A-PPP 腺苷（腺嘌呤核苷） 腺嘌呤 核糖 磷酸基 3 高能磷酸键 较多 2 高能磷酸键想一想：1. AP的中文名称为腺嘌呤核苷一磷酸，是构成RNA的基本单位 2. 腺嘌呤核苷二磷酸练一练：1.D 2.B活动二：填一填：1.不稳定 2 远离腺苷（A） 磷酸 能量 ADP2. 腺嘌呤核苷二磷酸 酶3.ATP4. ATP ADP+Pi+能量想一想：1. 不是，原因有三：一是ATP形成和水解时所利用的酶不同，合成时是ATP合成酶，水解时是ATP水解酶；二是反应过程中能量不可逆；三是场所也不相同。 2. 动物细胞合成ATP的场所是：细胞质基质和线粒体；绿色植物细胞合成ATP的场所是：细胞质基质、线粒体和叶绿体。 3. 不能，ATP在细胞内不断地合成与分解，而不能大量贮存。练一练：1.D 2.B 3.A活动三：填一填：1.吸能反应 放能反应 ATP的水解与合成 想一想：1.生物体内的高能化合物除ATP外，还有CP（磷酸肌酸）、CTP（三磷酸胞苷）、GTP（三磷酸鸟苷）、UTP（三磷酸尿苷）等，但大多数情况下，它们的能量不能直接用于生命活动，必须将能量转给ATP。但在某些情况下，GTP也可直接供能，在蛋白质合成过程中，当肽链延长时，核糖体的移动也需GTP供能。因此，严格地说，ATP并不是生命活动的唯一直接能源物质。练一练：1. ATP水解 放能反应