5.2《细胞的能量“通货”—ATP.ppt

比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 FeCl3 肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 加热可以促进H2O2分解 提高反应速率 Fe3 和过氧化氢酶都能加快H2O2分解 但过氧化氢酶的催化效率更高 反应条件 对照组 实验组 对照实验 对照原则 设计对照实验 既要有对照组又要有实验组 单一变量原则 在对照实验中 除了要观察的变量发生变化外 其他变量都应保持相同 等量原则 各组加入的试剂要等量 实验设计原则 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 酶的本质 说明过氧化氢酶比Fe3 的催化效率 活性 高得多 比较过氧化氢酶和Fe3 的催化效率 为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多 分别加入淀粉酶2滴 振荡 试管下半部浸入60 左右的热水中 反应5min 2号试管中加入2mL蔗糖溶液 加入斐林试剂 振荡 约60 水浴2min 1号试管中加入2mL淀粉溶液 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件 比如淀粉酶在60 左右最好 能不能设计一个实验 来证明温度会影响酶的催化效率 活性 1 选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料 三组 高温 低温和常温 2 我要设计几组实验 选择几个温度 淀粉酶 因为H2O2受温度影响也会分解 3 观察指标怎么确定 选择什么样的鉴定试剂 碘液 看是否变蓝 问题聚焦 1号试管 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2滴 振荡 试管各加入2mL淀粉溶液 蓝色 保持0 冰水中约5min 加热至100 约5min 加热至60 约5min 各加入两滴碘液 振荡 无明显现象 只有在一定温度下酶的催化效率最好 蓝色 探究温度对淀粉酶活性的影响 低 活性 最适温度 空间结构 动物 35 40摄氏度植物40 50摄氏度细菌 真菌差别较大 1号试管 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴 振荡2 3min 试管各加入2mL过氧化氢溶液 无明显变化 pH 7 pH 12 pH 2 将带火星的卫生香分别放入试管中 只有在适合的pH下酶的催化效率最好 复燃 无明显变化 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 过氧化氢酶 最高 动物体里的酶最适PH大多在6 5 8 0之间 但胃蛋白酶为1 5 胰液中的酶为8 9 植物体里的酶最适PH大多在4 5 6 5之间 过酸 过碱的 会使酶的空间结构遭到破坏 蛋白质变性 使酶永久失活 相传 我国晋朝时有个青年叫车胤 他酷爱学习 但由于家贫买不起蜡烛 不能读书 于是就捉了很多萤火虫 装在薄薄的布袋子里 四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢 他就借着萤火虫的光刻苦学习 后来成为一位有大学问的人 第2节细胞的能量通货 ATP 电灯和萤火虫都可以发出光亮 那么 这两种发光原理是什么 萤火虫的发光原理 能量 荧光素酶 氧气 荧光素 激活的荧光素 荧光 氧化荧光素 发出 萤火虫发光需要 糖类 脂肪 这些物质能为萤火虫发光直接供能吗 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研磨成粉末 取四等份分别装入四支试管 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 实验探究 萤火虫发光除了需要荧光素外还需要的能量直接来自葡萄糖还是其他物质 实验设计原则 对照 等量 单因子原则 15min 荧光消失 暗处 有荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 无荧光出现 ATP 直接能源物质 实验结果 ATP是生物体生命活动的直接能源物质 细胞 糖类 脂肪等有机物储存大量的能量 但不能直接利用 不能直接流通 ATP 能被直接利用 生活中货币可以直接流通 第二节细胞中的能量 通货 ATP 探究一 ATP的结构 A P P P A 腺苷 P 磷酸基团 高能磷酸键 2 结构简式 腺嘌呤 核糖 3个 2个 普通磷酸键 1个 1 ATP的结构式可以简写为 B A A P P PB A P P PC A P P PD A P P P 练习一 2 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 A 1 2 2B 1 2 1C 1 3 2D 2 3 1 C 3 小组讨论 说出 A 的名称 A C T G A U A P P P 一般将水解时 能够释放20 92kJ mol能量的化合物都叫做高能化合物 ATP在水解时释放的能量是30 54kJ mol 千焦每摩尔 ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上 资料 一 ATP的结构 A P P P A 腺苷 P 磷酸基团 高能磷酸键 2 简式 腺嘌呤 核糖 3个 2个 30 54KJ mol 普通磷酸键 1个 3 是一种高能磷酸化合物 1 中文名称 三磷酸腺苷 A P P P 水解酶 A P P Pi ADP ATP 1 ATP作为高能磷酸化合物 在供能时 如何释放能量 2 ATP供能过程中 可形成哪些产物 为各项生命活动直接提供能量 3 ATP的生理功能 1 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 一个成年人在安静的状态下 24h内竟有40kg的ATP被水解 2 肌肉收缩的直接能源物质是ATP 在人体安静状态时 肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1 2s所需的能量 资料 通过以上资料 你能得到什么信息 讨论 ATP合成酶 ATP水解酶 探究二 ATP与ADP可以相互转化 ATP ADP Pi 能量 合成酶 水解酶 ATP ADP Pi 能量 能量 Pi 合成酶 水解酶 ATP与ADP相互转化示意图 ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗 知识拓展 讨论 ATP与ADP之间的相互转化是可逆反应吗 分析 1 从反应条件看 ATP的分解是一种水解反应 催化该反应的酶属于水解酶 ATP的合成是一种合成反应 催化该反应的酶属于合成酶 酶具有专一性 因此反应条件不同 2 从能量来源看 ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能 用于生命活动 合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能 因此能量来源不同 能量不可逆 而物质可逆 3 从合成与分解场所看 ATP合成的场所是细胞质基质 线粒体和叶绿体 原核细胞只在细胞质基质合成 ATP分解的场所相对较多 需要能量供应的所有部位 因此合成与分解的场所不同 不是可逆反应 ATP的形成途径 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 动物 人 等 绿色植物 能量 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ADP Pi ATP 合成酶 糖类 脂肪等有机物氧化分解 3 ATP转化为ADP可表示如下 式中X代表 A H2OB H C PD Pi 练一练 D A 4 对于反应式 ATPADP Pi 能量 以下提法正确的是 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 ATP相当于细胞内流通的 小额钞票 日常生活的零用钱 糖类 脂肪等相当于细胞内的 存折 ATP是细胞内流通的能量 通货 ATP 哪些生命活动由直接供能 探究三 ATP的利用 细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由细胞内的ATP直接提供 用于主动运输 渗透能 ATP 用于各种运动 如肌细胞收缩 机械能 用于生物放电 电能 用于生物发光 光能 用于大脑思考 电能 ATP 机械能 如肌细胞收缩 渗透能 如主动运输 电能 如电鳗放电 大脑思考 光能 如萤火虫发光 转化为 化学能 如蛋白质合成 吸能反应 与ATP的水解相联系 如合成蛋白质 合成淀粉等 需要ATP进行生命活动 放能反应 与ATP的合成相联系 如葡萄糖的氧化分解等 体内储能物质分解生成ATP 归纳小结 一 ATP的结构和生理功能 1 中文名称 三磷酸腺苷2 英文缩写 ATP3 结构简式 A P P P4 性质 高能磷酸化合物5 释能 30 54kJ mol6 含量 含量少但ATP与ADP转化迅速并处于动态平衡7 生理功能 生命活动的直接能源 二 ATP与ADP的相互转化 反应表达式 ADP Pi 能量ATP 酶 ATP的形成途径 ADP Pi ATP 酶 动物和人 绿色植物 能量 呼吸作用 呼吸作用光合作用 四 ATP的利用 讨论 生物体内的能源及能源物质 1 生物体内贮存能量的有机物有 糖类 脂肪 蛋白质 2 细胞中重要的能源物质 葡萄糖 3 植物细胞中重要的储存能量的物质 淀粉 4 动物细胞中重要的储存能量的物质 糖原 5 生物体内储存能量的物质 脂肪 6 生物体进行各项生命活动的主要能源物质 7 生物体进行各项生命活动的直接能量物质 糖类 ATP 8 生物体进行各项生命活动的最终能源 光能 1 ATP在细胞内的含量及其生成是 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为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 D C 知识迁移 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 如果注入一种物质 神经细胞又能恢复不断吸收的功能 一直到这种物质消耗完 请回答 1 注入的这种物质是 其结构简式可表示为 2 神经细胞吸收的方式是 此物质的吸收除需要注入一种物质外 还需要 ATP A P P P 主动运输 载体 探究 萤火虫发光强度与ATP浓度关系 一 实验步骤 1 配制不同浓度的ATP浓度置于小烧杯中 贴上标签 2 将萤光器粉末分成若干等份分别于试管中 贴上标签 3 4 将贴上标签的荧光器粉末分别倒入贴上标签的不同ATP浓度的烧杯中 在黑暗中观察实验现象 并用照相机记录结果 实验材料 萤火虫的萤光器晒干后研成的粉末 ATP粉末 蒸馏水 大小相同的小烧杯若干 大小相同的试管若干 标签纸若干及其他实验所需材料 二 实验预期结果与结论 1 结果 发现ATP浓度