细胞的能量通货ATP

关于细胞的能量通货ATP第1页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三

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。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？讨论第2页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三它们在为生存而获取能量！第3页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三能量在我们每一个细胞中流转激荡！第4页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三生物的生命活动需要

能量！主要能源物质？主要储能物质？糖类脂肪这些物质能为生命活动直接供能吗?讨论第5页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三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……AB医用葡萄糖溶液2mlATP注射液2mlAB探究活动1无荧光出现有荧光出现第6页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三AB葡萄糖溶液2mlATP注射液2ml从A、B试管的实验现象中你得出的结论是?AB葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。探究活动1第7页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三糖类、脂肪等有机物ＡＴＰ储存有大量的能量，但不能被直接利用储存的能量相对来说少，但能被直接利用

据计算，一分子葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是一分子ＡＴＰ水解释放能量的９４倍。能量≈≈

ATP——细胞的能量“通货”

“ATP究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色？”（直接能源）第8页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三

适用症：

用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌疾患及肝炎等的辅助治疗。第9页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三三磷酸腺苷A-P~P~P腺苷磷酸基团高能磷酸键三二磷酸腺苷A-P~P二两一一、ATP分子中具有高能磷酸键

阅读相关教材填写学案PPP~

~第10页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三1、化学组成：★ＡＴＰ元素组成：ＣＨＯＮＰ

ATP腺嘌呤核糖磷酸基团磷酸基团磷酸基团三个磷酸基团2、结构简式：A-P~P~P(三磷酸腺苷)腺嘌呤、核糖、磷酸第11页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三~~腺嘌呤核糖腺苷(A)磷酸基团（P）高能磷酸键A—P~P~PATP：PPP高能磷酸键,水解时释放30.5kj/mol的能量普通化学键,水解时释放13.8kj/mol的能量普通化学键第12页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三1.ATP的结构式可以简写为（）BA、A—P—P~PB、A—P~P~PC、A~P~P—PD、A~P~P~P练一练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、2，3，1C第13页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三3.（多选题）以下哪个化合物中含有P元素（）

A、核苷酸B、磷脂

C、脂肪D、ATPＡBD练一练4.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D第14页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三ATP的水解过程A–P～P～PPi能量ATP

ADP+Pi+能量ATP（水解）酶——为生命活动提供能量

—为各项生命活动提供能量1、ATP供能时，释放哪个化学键中的能量？2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？讨论ADPAMPATP:（构成RNA的成分之一）第15页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三资料1：氰化钾它就是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。科学家在研究细胞ATP的含量与氧含量关系时得到如下图的实验结果，此图说明了什么？ATP含量

O2含量

结论：据资料2得知ATP在细胞内的含量是稳定的，从而使生物内部保持稳定的供能环境。

第16页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三

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。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。

资料2：

结论：据资料2可知生物体内的ATP含量很

，但生物体对ATP的需求量很

。少大第17页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三探究活动2生物体内ATP的含量很少需要却很多，生物体是如何解决这一矛盾的呢？第18页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi酶酶图中的两种酶是否相同？能量Pi阅读教材P88~89第二段,尝试解释以下图解：二、ATP和ADP相互转化断键合成酶水解酶第19页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三ATP合成酶能量

+ADPATP

+PiATP

ADP+Pi+能量ATP（水解）酶

ATP酶

酶ADP+Pi+能量ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？探究活动3第20页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三动力工厂-----线粒体在线粒体、细胞质基质等场所通过呼吸作用分解糖类等有机物，释放其中的能量，用于生成ATP。ADP转化成ATP所需的能量从哪里来？三、ATP的形成途径能量转换站-----叶绿体绿色植物还通过叶绿体进行光合作用，吸收光能用于合成ATP。第21页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三人、动物、真菌等绿色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+PiATP

酶

人、动物、真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量绿色植物:呼吸作用和光合作用第22页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？线粒体、叶绿体、细胞质基质ATP合成酶ATP水解酶化学能光能远离A的~能量填写学案探究3结论：物质可逆，能量不可逆第23页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三5.ATP转化为ADP可表示如下：式中X代表（）6.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A、H2OB、[H]C、PD、Pi练一练DA第24页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三7.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，能量是可逆的酶酶A8.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D练一练第25页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三ATP哪些生命活动由直接供能?第26页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三ATPADP+Pi膜外膜内用于主动运输（渗透能）四、ATP的利用阅读教材P89第三段~P90后填写学案）第27页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三用于主动运输（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）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于细胞内各种吸能反应（化学能）用于生物发光（光能）

用于大脑思考（电能）第28页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三探究活动41、细胞中各种化学反应有些是吸能反应，有些是放能反应。吸能反应总是和

相联系；放能反应总是和

相联系，不管是吸能反应还是放能反应都离不开ATP。2、假如你家有头没有用处的牛，而你想买台电脑；你应该卖了牛，然后用买牛的钱买电脑，不管是卖牛还是买电脑都离不开钱这个环节。探究4结论：能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通（类似人民币），因此我们可以形象的比喻为

。

ATP的水解ATP的合成细胞的能量“通货”第29页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三

分组建模活动步骤和要求：

1、四人小组为单位，每人各拿一个卡片。

2、拿能量卡的先出示卡片，其余各人根据已学知识出示卡片正确的一面。（每张卡片正反两面至少要使用一次）

3、每完成一轮，每人均要向大家说明出示该面卡的原因，大家一起分析有否出错卡。

4、四人轮流交换卡片后，再次重复建模（分别模拟合成和分解各一次），促进知识内化。【模型建构】

能量卡（正/反面）能量光合作用呼吸作用能量利用主动运输生物发电ATP/ADP卡（正/反面）ADP(A-P~P)ATP(A-P~P~P)ADP/Pi卡（正/反面）ADP+PiPi

酶卡（正/反面）

水解酶合成酶第30页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三小结

酶1一.ATP具有高能磷酸键1.ATP的分子结构简式是：A—P~P~P2.ATP的中文名称是：三磷酸腺苷二.ATP与ADP的相互转化ATP酶2ADP+Pi+能量三.ATP的来源光合作用、呼吸作用等四.ATP的利用直接用于各项生命活动第31页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三过关检测1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗．博耶和英国的约翰．沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：⑴ATP的分子简式是＿＿＿＿＿＿＿＿，其中A代表＿＿＿，P代表＿＿＿＿＿，＿＿＿＿代表高能磷酸键。⑵ADP和ATP相互转变的反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。⑶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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。第32页，讲稿共35页，2023年5月2日，星期三知识迁移：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