第５章第２节　细胞的能量“通货”－ＡＴＰ

第 章细胞的能量供应和利用第 节细胞的能量 通货 南溪二中袁胜聪 一 教学目标 1 知识目标简述ATP的化学组成和特点 写出ATP的结构简式 解释ATP在能量代谢中的作用 2 能力目标运用知识迁移 结构与功能相适应的基本方法进行学习 培养学生综合思维能力 自主学习能力 理论联系实际能力 3 情感目标积极思考问题 体验用好的方法轻松认识新事物的愉悦 培养学生科学意识 科学精神 教学重点与难点二 重点 1 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 2 ATP与ADP的相互转化 三 难点ATP与ADP的相互转化 四 教学方法 三环五步 式教学法五 课时安排1课时六 教学准备多媒体课件七 教学过程创设问题情境引入新课 以一则小故事 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 为切入点 设置问题情境进入 银烛秋光冷画屏轻罗小扇扑流萤天街夜色凉如水卧看牵牛织女星 杜牧 七夕 1 萤火虫发光的生物学意义是什么 2 萤火虫体内有特殊的发光物质吗 3 萤火虫发光的过程有能量的转换吗 讨论 萤火虫发光 相互传递求偶信号 以便交尾 繁衍后代 腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质 有 其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能 只有在转变成光能时 萤火虫才能发光 细胞中的糖类 脂肪等有机物都储存着大量且稳定的能量 化学能 生命活动的直接能源是什么呢 葡萄糖呢还是脂肪呢 还是其它物质 思考讨论 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研磨成粉末 取三等份分别装入三支试管 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 萤火虫发光器的实验 实验 探究萤火虫发光的直接供能物质 A 脂肪2ml 葡萄糖溶液2ml B C ATP注射液2ml 置于暗处 荧光素2ml 实验结论 ATP是直接供能物质 ATP的结构简式 H N HCNNCC HCCHOOOHNNOHCOPO PO POHCHHCOHOHOHHCCHOHOH P P P PPP A P P P 腺嘌呤 高能磷酸键 核糖 腺苷 A ATP 分子结构简式 三个磷酸基团 ATP 三磷酸腺苷 一 ATP分子中具有高能磷酸键 A P P P 高能磷酸键 2个 ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物ATP水解为ADP释放能量 30 54KJ mol A P P A P PP P ATP ADP Pi 磷酸 能量 ATP水解酶 生命活动需要 断裂的键 远离腺苷 A 的高能磷酸键 ATP水解 P P P 核糖 腺嘌呤 AMP 一磷酸腺苷又叫腺嘌呤核糖核苷酸 构成RNA的基本单位 ATP与ADP AMP 一磷酸腺苷 的区别 P 核糖 ATP 三磷酸腺苷 A A A 腺嘌呤 核糖 P P ADP 二磷酸腺苷 腺嘌呤 达标训练 1 ATP的结构式可以简写为 A A P P PB A P P PC A P P PD A P P P2 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 13 ATP中大量化学能储存在 A 腺苷内B 磷酸基团内C 腺苷与磷酸基团连接键内D 高能磷酸键内 B C D 资料1 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2 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 特点是 含量少转化快 用于各项生命活动 1 转化过程 二ATP和ADP可以相互转化 ATP ADP Pi 能量 ATP水解酶 ATP合成酶 物质可逆 能量不可逆 1 图中的两种酶是否相同 2 ATP水解成ADP时释放的能量用于何处 3 ADP转化成ATP时所需要的能量主要来源是什么 4 该反应是否为可逆反应 ATP与ADP的含量处在动态平衡之中 保证了稳定供能 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 ATP 光合作用 光能 ATP 有机物 呼吸作用 ATP 比较 有机物 ATP 是新陈代谢所需能量的来源 糖类是生命活动的主要物质脂肪是生物体的物质 光能 是生命活动的最终能量来源 直接 能源 储能 达标训练 4 关于动物细胞中ATP的正确叙述 A ATP在动物体细胞中普遍存在 但含量不多B 当它过分减少时 可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成C 它含有三个高能磷酸键D ATP转变为ADP的反应是可逆的5 对于反应式 ATP ADP 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6 ATP在细胞内的含量及其转化是 A 很多 很快B 很少 很慢C 很多 很慢D 很少 很快 A A D 讨论 结合所学知识 ATP还能为哪些生命活动提供能量呢 酶 三 ATP的利用 ATPADP Pi 能量 用于大脑思考 用于主动运输 ATP ATP的利用 用于各种运动 如肌细胞收缩 光能 电能 机械能 24 伴随ATP的水解 葡萄糖 果糖 酶 ATP ADP 例 葡萄糖氧化分解释放能量 伴随ATP的合成 能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间循环流通 ATP是细胞的能量 通货 吸能反应 放能反应 酶 Pi 蔗糖 P90 思考与讨论 在细胞内 1mol葡萄糖彻底氧化分解后 释放出2870kj的能量 1 计算 1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的多少倍 2870 30 54 94倍 2 有人说 如果把糖类和脂肪比作大额支票 ATP则相当于现金 你认为这种比喻有道理吗 有 糖类和脂肪中的能量很多而且很稳定 不能直接被细胞利用 这些稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能 才能利用 26 1 ATP的结构简式 A P P P 2 ATP和ADP相互转换 ATP ATP水解酶 ATP合成酶 ADP Pi 能量 3 ATP的利用 细胞的能量 通货 ATP 本节小结 上面两个反应式可逆的吗 物质可循环利用 能量是不可循环利用 反应不可逆 ATP分子中具有高能磷酸键知识归纳1 ATP全称 2 含有哪些化学元素 3 ATP的结构简式是 4 A P 5 ATP的水解的实质是什么 6 为什么说ATP是高能磷酸化合物 三磷酸腺苷 C H O N P A P P P 腺苷 磷酸基团 普通化学键 高能磷酸键 高能磷酸键的断裂 高能磷酸键水解时释放的能量高达30 54KJ mol ADP Pi ATP和ADP可以相互转化知识归纳 一 ATP的水解1 ATP水解过程中哪个键断裂 2 ATP分解后形成了哪些物质 3 ATP中所释放出来的能量去了哪里 在水解过程中需要什么条件 4 写出ATP水解的反应式 二 ATP的合成1 ATP合成过程中需要些什么物质 是否需要能量 还需要什么条件 2 写出ATP合成的反应式 远离腺苷的高能磷酸键 用于各项生命活动 酶 ADP Pi 需要 酶 ATP酶ADP Pi 能量 ADP Pi 能量酶ATP ATP 糖类 脂肪 糖原 淀粉 太阳能 有关能源物质的回顾与小结 有关知识归纳 1 ATP中的能量不能来自热能 但可以转化为热能 ATP释放的能量不能再用来生成ATP 2 蒸腾作用 自由扩散都不消耗ATP 植物对水分吸收的动力为浓度差 对水分运输的动力为蒸腾拉力 3 ATP的合成场所 细胞质基质 线粒体 叶绿体 ATP分解的场所 细胞膜 细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞质基质 叶绿体 线粒体等有能量消耗的地方 板书设计 1 ATP的结构简式A P P P2 ATP和ADP相互转换 ATP水解酶 ATP ATP合成酶 ADP Pi 能量 3 ATP的利用 细胞的能量 通货 ATP 反应不可逆 P90 课后练习 一 基础题1 ATP的结构式可以简写成 A A P P PB A P P PC A P P PD A P P P2 就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例 并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系 3 同样是储存能量的分子 ATP与葡萄糖具有不同的特点 请你概括出ATP具有哪几个特点 B 吸能反应 氨基酸合成蛋白质 ATP转化为ADP 放能反应 葡萄糖氧化分解 ADP转化为ATP ATP分子中含有的化学能比葡萄糖少 1 94 ATP分子中所含的是活跃的化学能 而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能 二 拓展题植物 动物 细菌和真菌的细胞内 都是以ATP作为能量 通货 的 这是否也说明生物界的统一性 这对你理解生命的起源和生