2019-2020年高中生物《细胞的能量“通货”——ATP》教案16 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中生物细胞的能量“通货”ATP教案16 新人教版必修1一教学过程1导入新课:复习导入:上一章我们学习了物质跨摸运输的方式,物质跨膜运输有哪些方式?这些方式有什么异同点?物质跨膜运输有三种方式,自由扩散,协助扩散,主动运输,其中主动运输方式需要消耗能量。能量从哪里来?是由谁直接提供的?前面的学习我们知道在生命系统中,主要的能源物质:糖类主要的贮能物质:脂肪能量是有谁提供的?糖类?脂肪?还是他们都可以提供?现在我们来做一个探究实验:验证我们的想法。大家看屏幕我们在AB两支含发光器粉末的试管中分别添加等量的葡萄糖和脂肪,最终发光器粉末没有发出荧光。糖类、脂肪等有机物不能直接为细胞的生命活动提供能量。我们在对照组C试管中添加一种白色粉末后,发光器粉末发出荧光。添加的白色粉末是什么物质?为什么他可以使发光器粉末发出荧光?白色粉末是ATP,它是直接能源物质,为各项生命活动顺利进行直接提供能量。 ATP到底是什么物质,为什么它是直接能源物质?我们为什么称它为能量通货?这就是我们这节课要弄清楚的问题。生物的结构与功能是相适应的,我们先来学习ATP的结构:大家阅读课本P88第二段内容,回答下列问题:、 ATP的中文全称?、 ATP 的元素组成?、 ATP 的结构简式?A、T、P三个字母的含义?、 为什么ATP 是高能磷酸化合物?2 ATP分子中具有高能磷酸键21ATP的中文名;三磷酸腺苷。22ATP的结构简式:APPP A:腺苷,P:磷酸基,:高能磷酸键,普通化学键。23 一个高能磷酸键含30。54kj/mol的能量,所以ATP是活细胞内的一种高能磷酸化合物。什么是高能磷酸化合物?一般将水解时,释放的能量在20。92kj/mol以上的化合物,除ATP外,还有磷酸肌酸(CP)24ATP的结构特点:1. 含有两个高能磷酸键“”2. 远离A(腺苷)的高能磷酸键“”易断裂且易形成。(断裂形成ADP)25ATP的生理功能:生物体进行各项生命活动的直接能源物质。26ATP与生活的联系纯净的ATP是白色粉末状的,能溶于水,可作为一种药品,ATP片剂可以口服,ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注,用于辅助治疗肌肉萎缩,脑溢血后遗症,心机炎等疾病,起到改善患者新陈代谢状况的作用。3ATP和ADP可以相互转化。ATP中远离A(腺苷)的高能磷酸键“”易断裂且易形成,请同学们阅读课本P88-89内容,回答远离A(腺苷)的高能磷酸键“”断裂和形成伴随着什么过程?27ATP的水解过程:高能磷酸键断裂,释放能量,为生命活动提供能量。APPP-水解酶- APP+Pi+能量能量去路:参与生命活动。能量来源:远离A的高能磷酸键水解。APP:二磷酸腺苷(ADP)28ATP的合成过程:ADP+Pi+ 能量-合成酶- APPP能量来源:植物:呼吸、光合作用。动物:呼吸作用、磷酸肌酸的转化。能量去路:储存在ATP中的高能磷酸键内。ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易水解脱离开来,形成游离的Pi,同时,储存在这个高能磷酸键内的能量释放出来,ATP就转化成ADP。在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成ATP。大家看课本P89的图。ATP和ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存。因此与生物体的新陈代谢密切相关,二者的循环过程可以表示为:对于上述反应中ATP和ADP的相互转化可以从四个方面理解:1) 两者的反应条件不同。ATP的分解是一中水解反应,催化该反应的酶属于水解酶,ATP的合成是一种合成反应,起催化作用的是合成酶,根据酶具有专一性的特点,因此,两者的反应条件不同2) 两者的能量来源不同。ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能,而合成ATP的能量主要有光能和有机物氧化分解释放出的化学能,在动物和人体内还可以来自于其他的高能化合物如磷酸肌酸。3) 两者的转化场所不同。ATP的合成场所主要是在细胞质基质、线粒体和叶绿体,而ATP分解的场所则在生物体各处。4) 两者的功能不同。ATP是生物体内生命活动的直接能源物质,它水解时释放的能量可以供各种生命活动所需而ATP的合成伴随着能量的储存,该反应实际上是生物体内能量的转移过程。总之,ATP和ADP的相互转化并不是一个简单的可逆反应,两者转化的方向即取决于相应的酶的存在,又取决于细胞内能量供求关系,正是由于两者的不断循环,才保证了生命活动的顺利进行。资料分析:1.经测定,正常人体细胞中ATP和ADP的总量仅为210mmol/L。 2.成年人, 静止状态下, 24小时内有40KG的ATP发生转化,一个人在激烈运动状态下, 1分钟约有0.5KG的ATP发生转化。从这则材料我们可以看出体内存在的ATP的量是很少的,ATP与ADP之间转化快,且转化处于动态平衡中。细胞中的ATP的利用比作我们日常生活中的零用钱,它会随着每天的花销而减少,因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充,细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物,在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP,这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。所以ATP是细胞内的能量通货。3 ATP和ADP相互转化的意义 细胞中ATP和ADP的相互转化在活细胞中永不停息地进行着,这既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉,又保证了及时供应生命活动所需要的能量。4.ATP的利用(1)教师讲解:吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。(2)学生看课本图,讨论ATP还有哪些用途,从而对该图进行补充和完善。教师精讲1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是:糖类脂肪蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类,而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP,转变成活跃的化学能,才能供给各种生命活动利用,从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。2.直接供给生命活动能量的能源物质是ATP。在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键物质。ATP是生物体内能量转换的“中转站”,它有利于能量的运输和协调供给,如线粒体呼吸释放能量合成的ATP,可以转移到细胞膜用于主动运输,也可以进入细胞核推动DNA的复制等等,从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。3.ATP的结构与物理、化学知识有密切联系,ATP中的能量可以转变成机械能(如肌肉收缩、鞭毛摆动)、化学能、电能(如神经冲动的传导)、渗透能(如主动运输的能量)、光能等其他形式的能量。4.胞内供能物质有ATP和磷酸肌酸,ATP普遍存在,但含量不多,当ATP大量消耗时,则磷酸肌酸释放能量供ADP和Pi合成ATP。磷酸肌酸的存在对ATP含量的相对稳定起缓冲作用。- 配套讲稿:
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