2024-2025學年新教材高中生物第五章細胞的能量供應和利用第2節(jié)1細胞的能量“貨幣”ATP2教案新人教版必修1

PAGE5-細胞的能量“貨幣”ATP1．簡述ATP的化學組成和特點。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。教學教學重難點【教學重點】1．ATP化學組成的特點及其在能量中的作用。2．ATP與ADP的相互轉化?！窘虒W難點】ATP與ADP的相互轉化。一、導入新課相傳，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)光須要細胞供應能量。干脆能源物質是什么呢？通過“囊螢夜讀”的故事引導學生思索螢火蟲發(fā)光的干脆能源物質，引導學生設計試驗。資料：螢火蟲發(fā)光的奇妙在于腹部后端細胞內的特別發(fā)光物質——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。試驗目的：探究使螢火蟲發(fā)光的干脆能源物質。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。試驗結論：螢火蟲發(fā)光的干脆能源物質是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。那么，ATP是什么呢？它的結構是怎樣的呢？二、講授新課（一）ATP的結構特點1．中文名稱：腺苷三磷酸2．ATP的結構簡式：A-P~P~PA代表腺苷，P代表磷酸基團，“~”代表一種特別的化學鍵，水解時釋放出大量能量。拓展：不同物質中的“A”不同。分析資料一個成年人寧靜狀態(tài)下，24h內有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)供不應求的狀況？（不會。ATP和ADP可以時刻不停地發(fā)生相互轉化。）（二）ATP與ADP可以相互轉化ATP的化學性質不穩(wěn)定。在有關酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個特別的化學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鍵中的能量釋放出來，ATP就轉化成ADP。在有關酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與一個游離的Pi結合，重新形成ATP。ATP和ADP可以快速地相互轉化，這種轉化是不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡當中。引導學生思索：ATP和ADP的相互轉化是可逆反應嗎？（不是，所須要的酶不同）引導學生比較ATP水解和合成的過程：（三）ATP的利用結合圖片展示，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。當膜內側的Ca2+與其相應位點結合時，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合，這一過程伴隨著能量的轉移，這就是載體蛋白的磷酸化。3．載體蛋白磷酸化導致其空間結構發(fā)生改變，使Ca2+的結合位點轉向膜外側，將Ca2+釋放到膜外?？偨Y：吸能反應總是與ATP的水解相聯(lián)系，由ATP水解供應能量；放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。因此，可以形象地把ATP比方成細胞內流通的能量“貨幣”。三、課堂練習1．下圖表示ATP的結構，其中的五碳糖為核糖。據圖分析錯誤的是（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是細胞的能量“貨幣”，其中儲存著大量的活躍的化學能。有關說法正確的是（D）A．ATP的合成總是伴隨著有機物的氧化分解B．ADP轉化為ATP時，只須要Pi和能量C．全部生物體內ADP轉化成ATP所須要的能量都來自呼吸作用D．ATP與ADP在活細胞中無休止地相互轉化3．下列生命活動中不須要ATP供應能量的是（C）A．葉肉細胞中合成的糖運輸?shù)焦麑岯．吞噬細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