2019-2020年新教材高中生物第5章第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP教案

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2節(jié)細胞的能量“通貨”atp學習目標核心素養(yǎng)1簡述atp的化學組成和特點.（重點)2寫出atp的分子簡式。3解釋atp在能量代謝中的作用。（重點)1通過學習atp的結構和作用，形成結構與功能相適應及物質(zhì)與能量相統(tǒng)一的生命觀念.2通過學習atp的合成和利用，養(yǎng)成歸納與概括的科學思維方式。一、atp是一種高能磷酸化合物1中文名稱：腺苷三磷酸。2結構簡式：appp符號含義3特點(1)atp是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有2個特殊的化學鍵，儲存大量能量。（2)atp的化學性質(zhì)不穩(wěn)定,這是由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥的原因，即末端磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能.在

2、有關酶的催化作用下,末端磷酸基團脫落，釋放出大量能量。二、atp與adp可以相互轉(zhuǎn)化1過程（1）釋放能量：atpadppi能量.(2）儲存能量：adppi能量atp。2能量的來源及去路3原因及特點（1）原因：atp分子中遠離a的那個特殊的化學鍵很容易水解。（2）特點：時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中。三、atp的利用1列舉利用atp的實例(1）用于物質(zhì)的合成;（2）用于肌肉收縮；（3)用于細胞的主動運輸。2atp供能的過程atp水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，空間結構改變，活性也被改變，因而參與各種化學反應。3atp是細胞內(nèi)流通的能量“通貨”（1)化學反應中的能量變化與atp的關系.

3、放能反應：一般與atp的合成相聯(lián)系。吸能反應：一般與atp的水解相聯(lián)系。（2)能量通過atp分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通.1atp是高能磷酸化合物,含有三個特殊的化學鍵。（）21個atp分子中含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團.（）3atp水解時,兩個特殊的化學鍵都斷裂，生成adp和pi。(）4atp和adp的相互轉(zhuǎn)化與吸能反應和放能反應聯(lián)系在一起。(）5atp與adp的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處在動態(tài)平衡之中，且是生物界的共性。()提示：1atp中含有兩個特殊的化學鍵。21個atp分子中含有1個腺苷和3個磷酸基團.3atp水解時,遠離腺苷的特殊的化學鍵斷裂。45。atp的結構和功能問題探

4、究1根據(jù)atp結構式思考下列問題：(1)圖中的結構分別是什么？提示：腺嘌呤、核糖、磷酸基團。(2）腺苷是由圖中哪些結構組成的?提示:.(3)atp分子去掉2個磷酸基團后的剩余部分是什么物質(zhì)？提示：腺嘌呤核糖核苷酸。（4）若atp完全水解，會得到哪些成分？提示：腺嘌呤、核糖、磷酸。2atp中的“a與堿基中的“a”是同一種物質(zhì)嗎？提示：不是。在atp中,“a”代表腺苷(腺嘌呤核糖)；在堿基中，“a”代表腺嘌呤。歸納總結 1atp的分子組成（如圖）(1）元素組成：atp是由c、h、o、n、p五種元素組成的，這與核酸的元素組成是相同的。（2）amp是rna的基本組成單位。(3)atp的結構組成可以用“

5、1、2、3”來總結，“1”表示1個腺苷，“2”表示兩個特殊的化學鍵,“3表示3個磷酸基團。2atp的結構與功能的相互關系（1）atp的結構特點保證了細胞內(nèi)有一個相對穩(wěn)定的能量供應庫.atp中末端磷酸基團容易水解和形成,可保證atp數(shù)量的相對穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應。（2)atp在供能中處于核心地位,許多能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到atp中才能為生命活動供能。在生命活動中，atp中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。3生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結（1）能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、atp。（2)主要能源物質(zhì)：糖類。(3）儲能物質(zhì)：脂肪、淀粉(植物細胞）、糖原（動物細胞)。（4)主要儲能物質(zhì)：脂肪。（5)直接能源物質(zhì)

6、：atp。(6)最終能量來源：太陽能。1下列關于細胞的能量“通貨”-atp的敘述，正確的是(）aatp中的“t”代表胸腺嘧啶核苷酸batp中遠離“a”的特殊的化學鍵易水解catp的結構簡式可表示為apppd細胞中atp的含量少，化學性質(zhì)十分穩(wěn)定batp中的“t”代表三個;atp的結構簡式可表示為appp。細胞中atp的含量少,化學性質(zhì)活躍。2如圖表示atp的結構，下列相關說法正確的是（）ab鍵斷裂后形成adp和pib圖中的3表示atp中的字母ac由1、2、3各一分子形成的物質(zhì)是組成dna的基本單位da鍵斷裂釋放的能量可以直接用于生命活動d選項a，a鍵斷裂后形成adp和pi.選項b，atp中的字

7、母a表示腺苷，而題圖中的3表示腺嘌呤。選項c,由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是組成rna的基本單位。選項d，atp是生命活動所需能量的直接來源，a鍵斷裂所釋放的能量可以直接用于生命活動.atp與adp的相互轉(zhuǎn)化及利用問題探究1atp在細胞內(nèi)的含量是很少的,如成年人細胞內(nèi)adp和atp的總量僅為210 mg，而一個正常成年人在靜止狀態(tài)下24 h將有40 kg的atp發(fā)生轉(zhuǎn)化.為滿足能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的？提示：atp與adp在細胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的，且物質(zhì)可以重復利用，因此，能滿足生命活動對能量的需要。2atp與adp相互轉(zhuǎn)化的過程是否是可逆反應？(從反

8、應條件、能量來源和去向、反應進行的場所分析)提示:不是。atp合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體及葉綠體，能量來源是化學能或光能；atp水解的場所是各種需能部位，能量來源于特殊的化學鍵。3atp與adp相互轉(zhuǎn)化過程中有沒有物質(zhì)可循環(huán)利用?舉例說明。提示:有，例如磷酸、水等。歸納總結 1atp與adp相互轉(zhuǎn)化的原因2相互轉(zhuǎn)化的過程(1)圖示（2）分析光合作用和呼吸作用等放能反應與atp的合成相聯(lián)系,呼吸作用中釋放的能量一部分儲存在atp中，另一部分以熱能的形式散失。主動運輸?shù)任芊磻catp的水解相聯(lián)系，所以atp是直接能源物質(zhì)。3atp與adp間的相互轉(zhuǎn)化過程不可逆反應式atpadppi能量能量p

9、iadpatp類型水解反應合成反應場所活細胞內(nèi)多種場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量轉(zhuǎn)化放能-與吸能反應相聯(lián)系儲能-與放能反應相聯(lián)系能量來源特殊的化學鍵有機物和光能能量去向用于各項生命活動儲存于atp中綜上所述，atp和adp相互轉(zhuǎn)化的過程應理解為“物質(zhì)是可逆的,能量是不可逆的”或解釋為“物質(zhì)是可以循環(huán)利用的,能量是不能循環(huán)的”。4意義atp與adp的相互轉(zhuǎn)化，保證了機體能量的需要。細胞內(nèi)atp與adp相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制，是生物界的共性。1下圖為細胞中atp與adp相互轉(zhuǎn)化示意圖，有關敘述錯誤的是（)a在一個活細胞中,時刻進行著過程和b過程和也可以發(fā)生在同一個細胞器內(nèi)c過程中需要的能量不是

10、過程釋放的d維持人體體溫的熱能主要來自過程中的能量datp為直接能源物質(zhì)，在一個活細胞中，時刻進行著atp與adp的轉(zhuǎn)化過程；atp的合成與水解也可以發(fā)生在同一個細胞器內(nèi),如葉綠體；過程為atp的合成過程,需要的能量來自呼吸作用或光合作用；維持人體體溫的熱能主要來自呼吸作用釋放的能量。2對的敘述中，正確的是(）a過程和過程所需的酶都是一樣的b過程的能量供各項生命活動利用，過程的能量來自糖類等有機物的氧化分解c過程和過程時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中datp中的能量可來源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能c過程為水解酶催化的水解反應，釋放的能量可供各項生命活動利用，過程為合成酶催化的合成反應，能量

11、來源于呼吸作用中糖類等有機物的氧化分解，在綠色植物中還可來源于光合作用吸收并轉(zhuǎn)化的光能，故a、b項錯誤.生物體內(nèi)atp的水解與合成時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中，c項正確。atp中活躍化學能可來源于光能，但不能來源于熱能；atp中活躍化學能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、機械能、電能等多種形式的能量，d項錯誤。課堂小結知識網(wǎng)絡構建核心語句背誦1atp的結構簡式是appp，其中“a”表示腺苷,“p”代表磷酸基團，“”代表特殊的化學鍵。2atp與adp相互轉(zhuǎn)化的反應式是atpadppi能量。3細胞內(nèi)atp與adp的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性.4合成atp的途徑包括光合作用和呼吸作用。5atp是生命活動的直接能源物質(zhì)

12、。1一分子atp中，含有腺苷、磷酸基團和特殊的化學鍵的數(shù)目依次是（）a1、2、2b2、3、2c1、3、2d1、3、3答案c2海洋中的魚有發(fā)光現(xiàn)象，其光能由（）a電能轉(zhuǎn)變而來batp轉(zhuǎn)化成adp時釋放的化學能轉(zhuǎn)變而來c熱能轉(zhuǎn)變而來d有機物進行氧化分解釋放的機械能轉(zhuǎn)變而來b生物各項生命活動所需要的直接能源來自atp水解釋放的能量。3螢火蟲尾部發(fā)光，是熒光素接受了atp中的能量后，將化學能轉(zhuǎn)化成光能所致，此化學能來自appp中的哪些磷酸鍵（)abcddatp的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關酶的作用下，atp中遠離腺苷的那個特殊的化學鍵很容易水解，且水解時能釋放出大量的能量供給生命活動利用。在螢火蟲體內(nèi),給熒

13、光素提供能量的是遠離腺嘌呤核苷的那個特殊的化學鍵。4adp轉(zhuǎn)化為atp需要（)api、酶、腺苷和能量bpi、能量c能量、腺苷和酶dpi、能量和酶答案d5在活細胞中，下列循環(huán)過程永不停止地進行著，請運用所學的知識，分析完成m和n循環(huán)中的有關問題:(1）作為生物體生命活動的直接能源物質(zhì)是_，其分子結構簡式為_，在過程中，_鍵斷裂而釋放出能量。(2)在綠色植物體內(nèi)與相應的生理活動是在細胞內(nèi)的細胞質(zhì)基質(zhì)、_和_中進行的.(3)a1和a2具有_作用,在圖中它們的作用分別是_。（4)在呼吸作用中，應該進行_過程，能量來自_。(5）根吸收無機鹽離子過程中,應該進行_過程，能量用于_.解析(1）由圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關系可知,m是atp，n是adp。atp是生命活動的直接能源物質(zhì),atp水解時遠離a的那個特殊的化學鍵易斷裂。atp的水解和合成分別由水解酶和合成酶催化.(2）反應過程是細胞合成atp的過程，在綠色植物細胞內(nèi)合成atp的主要部位是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體