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PAGE5-細(xì)胞的能量“貨幣”ATP1.簡述ATP的化學(xué)組成和特點。2.寫出ATP的分子簡式。3.說明ATP在能量代謝中的作用。4.通過示意圖的分析理解ATP的合成與分解。教學(xué)教學(xué)重難點【教學(xué)重點】1.ATP化學(xué)組成的特點及其在能量中的作用。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化?!窘虒W(xué)難點】ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。一、導(dǎo)入新課相傳,我國晉朝青年車胤由于家境貧寒,買不起燈油,無法在晚上讀書。于是他在草叢中捉了許多的螢火蟲,并且將它們裝在薄薄的布袋子里,借著螢火蟲發(fā)出的光讀書。這就是“囊螢夜讀”的故事。螢火蟲發(fā)光須要細(xì)胞供應(yīng)能量。干脆能源物質(zhì)是什么呢?通過“囊螢夜讀”的故事引導(dǎo)學(xué)生思索螢火蟲發(fā)光的干脆能源物質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計試驗。資料:螢火蟲發(fā)光的奇妙在于腹部后端細(xì)胞內(nèi)的特別發(fā)光物質(zhì)——熒光素。熒光素接受能量被激活后,在熒光素酶的催化下發(fā)出熒光。試驗?zāi)康模禾骄渴刮灮鹣x發(fā)光的干脆能源物質(zhì)。試驗材料:螢火蟲發(fā)光器干燥后研磨成的粉末、試管、蒸餾水;等濃度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。試驗步驟:向A、B、C、D四個試管中分別加入等量的發(fā)光器粉末和清水,然后向四個試管中分別注入2mL等濃度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸餾水。視察四個試管的發(fā)光狀況。試驗結(jié)果:注射ATP溶液的C試管發(fā)光,其余三個試管不發(fā)光。試驗結(jié)論:螢火蟲發(fā)光的干脆能源物質(zhì)是ATP。葡萄糖等有機物中的能量是不能干脆被利用的。ATP才是生命活動的干脆能源物質(zhì)。那么,ATP是什么呢?它的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢?二、講授新課(一)ATP的結(jié)構(gòu)特點1.中文名稱:腺苷三磷酸2.ATP的結(jié)構(gòu)簡式:A-P~P~PA代表腺苷,P代表磷酸基團,“~”代表一種特別的化學(xué)鍵,水解時釋放出大量能量。拓展:不同物質(zhì)中的“A”不同。分析資料一個成年人寧靜狀態(tài)下,24h內(nèi)有40kg的ATP水解。猛烈運動狀態(tài)下,每分鐘約有0.5kg的ATP分說明放能量,供運動所需。在正常人體中ATP和ADP的總量很少,且基本保持肯定,大約為2mg~10mg。在人體寧靜狀態(tài)時,肌肉內(nèi)ATP所含的能量只能供肌肉收縮1~2s。(1)從該資料可看誕生物體內(nèi)ATP有什么特點?(消耗大,含量低,不能長時間儲存。)(2)ATP會不會出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況?(不會。ATP和ADP可以時刻不停地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。)(二)ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個特別的化學(xué)鍵很簡單水解脫離開來,形成游離的Pi(磷酸),同時,儲存在這個特別化學(xué)鍵中的能量釋放出來,ATP就轉(zhuǎn)化成ADP。在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時與一個游離的Pi結(jié)合,重新形成ATP。ATP和ADP可以快速地相互轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化是不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡當(dāng)中。引導(dǎo)學(xué)生思索:ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎?(不是,所須要的酶不同)引導(dǎo)學(xué)生比較ATP水解和合成的過程:(三)ATP的利用結(jié)合圖片展示,肌肉收縮、主動運輸、大腦思索、生物發(fā)電、生物發(fā)光等都須要利用ATP。ATP水說明放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢?以主動運輸為例,展示ATP是如何供能的。1.參加Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點結(jié)合時,其酶活性就被激活了。2.在載體蛋白這種酶的作用下,ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合,這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移,這就是載體蛋白的磷酸化。3.載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè),將Ca2+釋放到膜外??偨Y(jié):吸能反應(yīng)總是與ATP的水解相聯(lián)系,由ATP水解供應(yīng)能量;放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。因此,可以形象地把ATP比方成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。三、課堂練習(xí)1.下圖表示ATP的結(jié)構(gòu),其中的五碳糖為核糖。據(jù)圖分析錯誤的是(C)A.圖中A代表的是腺嘌呤B.圖中b、c代表的是特別的化學(xué)鍵C.水解時b更簡單斷裂D.圖中a是RNA的基本組成單位之一2.ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”,其中儲存著大量的活躍的化學(xué)能。有關(guān)說法正確的是(D)A.ATP的合成總是伴隨著有機物的氧化分解B.ADP轉(zhuǎn)化為ATP時,只須要Pi和能量C.全部生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP所須要的能量都來自呼吸作用D.ATP與ADP在活細(xì)胞中無休止地相互轉(zhuǎn)化3.下列生命活動中不須要ATP供應(yīng)能量的是(C)A.葉肉細(xì)胞中合成的糖運輸?shù)焦麑岯.吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,它在跨膜運輸物質(zhì)時離不開ATP的水解。下列敘述正確的是(C)A.離子通過離子泵的跨膜運輸屬于幫助擴散B.離子
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