2024-2025学年新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第2节1细胞的能量“货币”ATP2教案新人教版必修1

PAGE5-细胞的能量“货币”ATP1．简述ATP的化学组成和特点。2．写出ATP的分子简式。3．说明ATP在能量代谢中的作用。4.通过示意图的分析理解ATP的合成与分解。教学教学重难点【教学重点】1．ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。2．ATP与ADP的相互转化。【教学难点】ATP与ADP的相互转化。一、导入新课相传，我国晋朝青年车胤由于家境贫寒，买不起灯油，无法在晚上读书。于是他在草丛中捉了许多的萤火虫，并且将它们装在薄薄的布袋子里，借着萤火虫发出的光读书。这就是“囊萤夜读”的故事。萤火虫发光须要细胞供应能量。干脆能源物质是什么呢？通过“囊萤夜读”的故事引导学生思索萤火虫发光的干脆能源物质，引导学生设计试验。资料：萤火虫发光的奇妙在于腹部后端细胞内的特别发光物质——荧光素。荧光素接受能量被激活后，在荧光素酶的催化下发出荧光。试验目的：探究使萤火虫发光的干脆能源物质。试验材料：萤火虫发光器干燥后研磨成的粉末、试管、蒸馏水；等浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。试验步骤：向A、B、C、D四个试管中分别加入等量的发光器粉末和清水，然后向四个试管中分别注入2mL等浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水。视察四个试管的发光状况。试验结果：注射ATP溶液的C试管发光，其余三个试管不发光。试验结论：萤火虫发光的干脆能源物质是ATP。葡萄糖等有机物中的能量是不能干脆被利用的。ATP才是生命活动的干脆能源物质。那么，ATP是什么呢？它的结构是怎样的呢？二、讲授新课（一）ATP的结构特点1．中文名称：腺苷三磷酸2．ATP的结构简式：A-P~P~PA代表腺苷，P代表磷酸基团，“~”代表一种特别的化学键，水解时释放出大量能量。拓展：不同物质中的“A”不同。分析资料一个成年人宁静状态下，24h内有40kg的ATP水解。猛烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分说明放能量，供运动所需。在正常人体中ATP和ADP的总量很少，且基本保持肯定，大约为2mg～10mg。在人体宁静状态时，肌肉内ATP所含的能量只能供肌肉收缩1～2s。（1）从该资料可看诞生物体内ATP有什么特点？（消耗大，含量低，不能长时间储存。）（2）ATP会不会出现供不应求的状况？（不会。ATP和ADP可以时刻不停地发生相互转化。）（二）ATP与ADP可以相互转化ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个特别的化学键很简单水解脱离开来，形成游离的Pi（磷酸），同时，储存在这个特别化学键中的能量释放出来，ATP就转化成ADP。在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。ATP和ADP可以快速地相互转化，这种转化是不停地发生并且处于动态平衡当中。引导学生思索：ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？（不是，所须要的酶不同）引导学生比较ATP水解和合成的过程：（三）ATP的利用结合图片展示，肌肉收缩、主动运输、大脑思索、生物发电、生物发光等都须要利用ATP。ATP水说明放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？以主动运输为例，展示ATP是如何供能的。1．参加Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。2．在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。3．载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生改变，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。总结：吸能反应总是与ATP的水解相联系，由ATP水解供应能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量贮存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比方成细胞内流通的能量“货币”。三、课堂练习1．下图表示ATP的结构，其中的五碳糖为核糖。据图分析错误的是（C）A．图中A代表的是腺嘌呤B．图中b、c代表的是特别的化学键C．水解时b更简单断裂D．图中a是RNA的基本组成单位之一2．ATP是细胞的能量“货币”，其中储存着大量的活跃的化学能。有关说法正确的是（D）A．ATP的合成总是伴随着有机物的氧化分解B．ADP转化为ATP时，只须要Pi和能量C．全部生物体内ADP转化成ATP所须要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3．下列生命活动中不须要ATP供应能量的是（C）A．叶肉细胞中合成的糖运输到果实B．吞噬细胞吞噬病原体的过程C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D．细胞中由氨基酸合成新的肽链4．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（C）A．离子通过离子泵的跨膜运输属于帮助扩散B．离子