細胞的能量通貨教案.doc

此文檔收集于網絡，僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網站刪除第五章 細胞的能量供應和利用第2節(jié) 細胞的能量“通貨”ATP 趙縣職教中心 高煥巧一、教學目標1.知識目標 寫出ATP的分子結構簡式； 簡述ATP的化學組成和特點； 解釋ATP在能量代謝中的作用。2.能力目標通過問題討論、實例分析、類比推理，理解ATP在能量代謝中的作用，培養(yǎng)學生解決問題、分析問題的能力。3情感目標通過ATP與ADP相互轉化關系的學習，使學生養(yǎng)成用辯證思維看問題習慣。二、教學重難點：1、重點：ATP的化學組成的特點及其在能量代謝中的作用 ATP與ADP的相互轉化2、難點：ATP與ADP的相互轉化三、教學用具：PPT四、教學方法：講授法、討論法、直觀教學法五、課時安排：1課時六、教學過程：教學內容教學過程問題探討、引入新課導入 展示課件請學生齊讀唐朝詩人杜牧的詩作秋夕：銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢，天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。觀察圖片，以螢火蟲為什么發(fā)光設疑,實驗驗證引入新課：細胞的能量“通貨”-ATP。師：那大家知道螢火蟲有一個最大的特點是什么嗎？生：它的尾部能夠發(fā)出熒光師：對！這就是它的最大特點。我們都知道電燈之所以能夠發(fā)光主要是因為它消耗了電能，把電能轉化為了它自己發(fā)光的光能。那現(xiàn)在大家有想想螢火蟲發(fā)光需要能量嗎？這些能量又由什么提供呢？現(xiàn)在我們想想生物體內能夠提供能量的物質有哪些呢？生：糖類，脂肪，蛋白質師：那么糖類、脂肪、蛋白質中的能量能不能直接用于螢火蟲發(fā)光呢？現(xiàn)在我們通過一個實驗來了解一下（PPT播放螢火蟲的實驗），這個實驗能說明什么問題呢？生：ATP能夠直接供給螢火蟲發(fā)光的能量師：對，在這里邊雖然葡萄糖含有能量，但它不能直接用于生命活動。而ATP能夠直接供給螢火蟲發(fā)光的能量下面我們一起來學習細胞的能量通貨ATP 。ATP的化學組成、特點師：首先我們來看一下ATP的結構，請學生自學教材第88頁第二段及旁欄中的相關信息，初步了解ATP的化學組成及分子結構。師：板書ATP的結構。提問 ATP的元素組成有哪些？是由哪些化學成分構成的？思考討論：請學生舉例說出與其元素組成相同的化合物。,生：磷脂、DNA、RNA等，由核糖、堿基腺嘌呤、三個磷酸基團構成師：對！那他們如何連接呢？師：對，展示模型，講解 ATP就是由一分子的腺嘌呤、一分子的核糖和三個磷酸基團構成，習慣上呢腺嘌呤和核糖我們把它合在一起叫做：腺苷，通常用“A”表示。若腺苷連接上一個磷酸基團的話，也就是說一分子的腺嘌呤、一分子的核糖和一個磷酸基團構成的結構，大家看這不就是我們之前學過的RNA的基本組成單位之一腺嘌呤核糖核苷酸嗎，我們也習慣上把它叫做一磷酸腺苷，如果加上兩個磷酸基團呢，我們把它叫做二磷酸腺苷，那三個磷酸基團自然就叫做三磷酸腺苷了。所以三磷酸腺苷就是ATP的全稱。大家理解了嗎？同學們是不是覺得ATP的結構太復雜了呢，不急，其實我們通常用的是ATP的結構簡式。下面我們一起來看一下。那ATP的結構簡式是什么呢？生：APPP師：（板書APPP）其中A代表腺苷師：對！腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖組成。那P又代表的什么呢？生：磷酸基團師：在這里P就是磷酸基團的簡寫。大家看三個磷酸基團加上腺苷連起來是不是就ATP的全稱叫做三磷酸腺苷呢。那 “”和“”又分別代表什么呢？它們有什么不同呢？生：（認真思考）師：“”就是我們在其它化合物里邊能夠見到的普通的化學鍵。而“”是高能磷酸鍵，“高能”顧名思義也就是它里邊儲存了很高的能量，通常情況下我們把水解時放出的能量在20.92kJmol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵。而ATP如果斷裂一個高能磷酸鍵能夠釋放30.54kJmol的能量，所以我們把它稱為高能磷酸鍵。也就是說高能磷酸鍵一旦斷裂，它就能夠釋放很高的能量。就像我們剛剛說的：ATP能夠作為生命活動中一種直接的能源物質，那它的能量來自于那兒提供生命活動呢？也就是來自這個高能磷酸鍵的斷裂。正因為ATP中有高能磷酸鍵的存在，所以我們說ATP是一種高能磷酸化合物。大家在書上把這句話勾下來。ATP和ADP可以相互轉化師：其實ATP的化學性質不穩(wěn)定，當它需要供能的時候，它容易水解，在這里大家要記?。篈TP的水解其實指的就是高能磷酸鍵的水解，比如說在一些酶的催化下高能磷酸鍵斷裂了，也就是說ATP水解了。那ATP什么時候供能呢？其實就是在高能磷酸鍵斷裂的時候供能。那現(xiàn)在大家看一下，ATP有兩個高能磷酸鍵，那它在水解的時候是所有的高能磷酸鍵都斷裂嗎？生：不是師：對，回答正確，雖然說ATP有兩個高能磷酸鍵，但是遠離腺苷的那個高能磷酸鍵較活躍些。因為ATP的核心基團是腺苷，距離它越遠就越活躍，所以在給它一種酶的催化的時候只有遠離腺苷的那個高能磷酸鍵斷開，當然也容易重新形成。那現(xiàn)在我們看它到底是怎樣斷裂，怎么供能的？師：展示課件，其實在有關酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵斷裂，于是遠離A的那個磷酸基就脫離開來，形成游離的Pi（H3PO4），自然就還剩下兩個磷酸基團，含三個磷酸基團我們叫做三磷酸腺苷，那現(xiàn)在含有兩個磷酸的叫做二磷酸腺苷，二磷酸腺苷也有一個名字叫做“ADP”,那現(xiàn)在大家看看三磷酸腺苷（ATP）二磷酸腺苷（ADP）之間有什么關系？生：在酶的作用下 ATP可以水解成ADP，ADP可以合成ATP師：對！在某些酶的作用下，磷酸鍵容易斷裂，然后形成游離的磷酸并且釋放大量的能量， ATP就轉化成了ADP，那現(xiàn)在大家試著用化學式來表示一下，怎么表示呢?大家都寫完了嗎？現(xiàn)在我們一起來寫一下水解酶ADPATP板書：反應1：APPP APPPi能量) 師：那現(xiàn)在大家來看了，這其中的能量來自于那里呢？生：來自于高能磷酸鍵斷裂時釋放的能量。師：對！同學們答得很好，就是來自于ATP水解過程中高能磷酸鍵斷裂時釋放的能量。那我們剛剛說了這個高能磷酸鍵它容易斷裂也容易形成，那它形成的時候又該是怎樣的一個式子呢？也就是說現(xiàn)在給你幾種原料，比如ADP和磷酸，怎么樣來形成ATP？光有ADP磷酸夠嗎？生：不夠，還需要能量合成酶師：對，既然ATP水解的時候釋放了大量能量，那它的合成肯定也需要能量了，那現(xiàn)在我們一起來寫一下實際上這里的能量主要是用于合成高能磷酸鍵了。（板書:反應2： ADP+ Pi能量 ATP）同學們在想想:這里的能量來源于那里呢？生：閱讀教材89頁第二段師：對于人、動物、微生物來說，合成ATP的能量來自于細胞呼吸時有機物的分解釋放能量；對于綠色植物來說，除了依賴細胞呼吸所釋放的能量外，在葉綠體內進行光合作用時，ADP轉化為ATP還利用了光能。大家又來看，以上的這兩個反應屬于可逆反應嗎?生：不是可逆反應，因為它們的反應條件不同。師：對，非常正確，反應條件不同，反應1是在水解酶的作用下發(fā)生的，而反應2是再合成酶的作用下發(fā)生的。除了反映不同之外還有：兩個反應中的能量來源不同，反應1來自于ATP水解高能磷酸鍵斷裂釋放的能量，而反應2中的能量來源于分解有機物釋放的能量。另外它們的反應場所也不同，反應1主要發(fā)生在：線綠體和細胞質基質，而反應2發(fā)生的范圍是比較廣泛的。ATP的利用師：細胞中時刻進行著大量的化學反應，我們根據(jù)化學反應與能量的關系可以將反應分為兩大類，是那兩大類呢？生：吸能反應和放能反應。師：對！反應時需要能量的我們把它叫做吸能反應；反之，吸收能量的反應我們就把它叫做吸能反應。在生物體內吸能反應總是與ATP水解的反應相聯(lián)系，由ATP水解提供能量，比如我們跑步的時候就需要ATP水解提供能量然后轉化為肌肉收縮的能量。而放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，例如每天我們吃的飯，它其中的有機物就是通過呼吸作用分解后釋放的能量就是儲存在ATP中。也就是說，能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。因此，我們可以形象的把ATP比喻成細胞內流通的能量“通貨”。師：ATP水解后的能量主要用于哪些方面？生：生物體的運動，發(fā)光，用于大腦思考師：非常正確，其實ATP中的活躍化學能可轉變?yōu)樯栌玫哪芰?。例如：轉變成化學能、滲透能、機械能、電能、光能和熱能等。（肌肉收縮就得需要ATP水解釋放的能量轉化成機械能才能進行、螢火蟲發(fā)光ATP水解釋放的能量轉化成光能、主動運輸ATP水解釋放的能量轉化成滲透能、電鰩放電ATP水解釋放的能量轉化成電能、葡萄糖和果糖合成蔗糖得需要ATP水解釋放的能量轉化成化學能）。所以生命活動的直接能源物質。知識回顧、總結師：今天我們介紹了生物體的直接能源ATP，首先ATP全稱叫做三磷酸腺苷。它的結構簡式是：APPP，在給它一種酶的條件下ATP可以和ADP相互轉化，如：ATP在水解酶的條件下可以使高能磷酸鍵斷裂，ATP就轉化成了ADP，同時釋放大量的能量，直接為生物體的生命活動提供能量。而ADP在合成酶的條件下能夠吸收能量使高能磷酸建重新形成，于是ADP就轉化成了ATP，這個能量主要來源于光合作用和呼吸作用。所以在這里大家要記住“物質可以循環(huán)利用，而能量卻不可逆”。其次，細胞內的吸能反應總是與ATP水解的反應相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。ATP作為細胞中普遍使用的能量載體，所含能量不多，但卻能為生物體直接提供能量，像小額鈔票一樣，便于流通使用，所以是當之無愧的細胞中的“能量通貨”。課堂檢測1、ATP的結構式可以簡寫為（ ） A、A-P-PP B、A-PPP C、APP-P D、APPP2、生物體內進行生命活動的直接能源物質、主要能源物質和最終能源依次是 （ ） A、太陽能 糖類 ATP B、ATP 糖類 脂肪 C、ATP 脂肪 太陽能 D、ATP 葡萄糖 太陽能 3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵 數(shù)目依次是（ ） A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 4、ADP轉變?yōu)锳TP需要（ ） A、磷酸、腺苷、能量、酶B、磷酸、腺苷、能量 C、腺苷、能量、酶D、磷酸、能量、酶5.ATP與DNA共有的組成成分為（ ） A、核酸和磷酸基 B、脫氧核糖和磷酸基團 C、腺嘌呤和磷酸基團D、腺嘌呤和高能磷酸鍵6、對于反應式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正確的是（ ） A、物質是可逆的，能量是不可逆的 B、物質和能量都是可逆的 C、物質和能量都是不可逆的 D、物質是不可逆的，能量是可逆的7、生物體內既能儲存能量，又能為生命活動直接提供能量的物質是（ ） A 葡萄糖 B 糖原 C 三磷酸腺苷 D 脂肪【板書設計】第二節(jié) 細胞的能量“通貨”ATP一、ATP的結構簡式：APPP二、ATP和ADP可以相互轉化 ATPADPPi能量（物質可逆，能量不可逆）三、ATP的利用 細胞的能量“通貨”【教學反