細胞的能量通貨—ATP學習教案

1、會計學1細胞細胞(xbo)的能量通貨的能量通貨ATP第一頁，共25頁。一、一、ATP的作用的作用(zuyng)二、二、ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(jigu)三、三、ATP和和ADP的相互的相互(xingh)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化學習目標學習目標四、四、ATP的的利用利用第2頁/共25頁第二頁，共25頁。 相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛(k i)(k i)學習，但由于家貧買不起蠟燭，不能讀書，于是就捉學習，但由于家貧買不起蠟燭，不能讀書，于是就捉了很多螢火蟲，裝在薄薄的布袋子里。四五十只螢火了很多螢火蟲，裝在薄薄的布袋子里。四五十只螢火蟲發(fā)出的光真能抵得上一支點燃的蠟燭呢

2、蟲發(fā)出的光真能抵得上一支點燃的蠟燭呢! !他就借著他就借著螢火蟲的光刻苦學習，后來成為一位有大學問的人。螢火蟲的光刻苦學習，后來成為一位有大學問的人。 “囊螢照讀囊螢照讀(nng yng zho sh)”第3頁/共25頁第三頁，共25頁。 螢火蟲發(fā)光螢火蟲發(fā)光(f un)需要需要 能量！能量！主要能源主要能源物質(zhì)？物質(zhì)？主要儲能主要儲能物質(zhì)？物質(zhì)？糖糖類類(tn li)脂脂肪肪(zhfng)這些物質(zhì)能為螢火蟲發(fā)光這些物質(zhì)能為螢火蟲發(fā)光直接供能直接供能嗎嗎?第4頁/共25頁第四頁，共25頁。用小刀將數(shù)十只螢火蟲用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光的發(fā)光(f un)(f un)器器割下割下, ,干燥后研磨成

3、粉末干燥后研磨成粉末實驗實驗(shyn)(shyn)探究探究第5頁/共25頁第五頁，共25頁。15min熒熒光光(ynggung)消消失失暗處暗處(n ch)ABCD葡萄糖葡萄糖溶液溶液ATP溶液溶液脂肪脂肪溶液溶液蒸餾水蒸餾水有熒光有熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)無熒光無熒光出現(xiàn)出現(xiàn)第6頁/共25頁第六頁，共25頁。生物(shngw)的生命活動ATP釋放(shfng)能量糖糖 脂肪脂肪(zh(zhfngfng) )ATP的功能：ATP是各項生命活動的是各項生命活動的直接直接能源能源物質(zhì)物質(zhì)儲存 第7頁/共25頁第七頁，共25頁。細胞細胞(xbo)的能量的能量“通貨通貨”

4、第8頁/共25頁第八頁，共25頁。用于主動運輸用于主動運輸ATPATP肌細胞收縮肌細胞收縮生物放電生物放電葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶細胞內(nèi)的吸能反應細胞內(nèi)的吸能反應生物發(fā)光生物發(fā)光用于大腦思考用于大腦思考 ATP ATP是細胞生命活動是細胞生命活動(hu dng)(hu dng)的直接供的直接供能物質(zhì)能物質(zhì)第9頁/共25頁第九頁，共25頁。練一練：生物體內(nèi)進行生命活動的直接練一練：生物體內(nèi)進行生命活動的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終(zu zhn)能源依次是能源依次是 （ ） A、太陽能、太陽能、 糖類糖類 、ATP B、ATP 、糖類、糖類 、脂肪、

5、脂肪 C、ATP、 脂肪脂肪 、太陽能、太陽能 D、ATP 、葡萄糖、葡萄糖、 太陽能太陽能 D第10頁/共25頁第十頁，共25頁。腺腺苷苷磷酸磷酸(ln sun)基團基團 高能高能磷酸磷酸鍵鍵lATPATP即三磷酸腺苷，是各種活細胞內(nèi)普遍存在的即三磷酸腺苷，是各種活細胞內(nèi)普遍存在的一種一種30.54KJ/mol ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)核糖核糖PPP腺嘌呤第11頁/共25頁第十一頁，共25頁。腺苷（腺苷（A A）腺嘌呤核糖核苷酸（腺嘌呤核糖核苷酸（AMPAMP）二磷酸腺苷（二磷酸腺苷（ADPADP）三磷酸三磷酸(ln sun)(ln sun)腺苷（腺苷（ATPATP）各物質(zhì)結(jié)構(gòu)各物質(zhì)結(jié)構(gòu)(jigu

6、)關(guān)系關(guān)系PPP核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤第12頁/共25頁第十二頁，共25頁。1.ATP1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以的結(jié)構(gòu)式可以(ky)(ky)簡寫為（簡寫為（ ）BA、APPP B、APPPC、APPP D、APPP2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能中含有的腺苷、磷酸基團和高能(gonng)(gonng)磷酸鍵數(shù)目依次是（磷酸鍵數(shù)目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 C C3. ATP3. ATP中大量化學能儲存在中大量化學能儲存在( )( )A A、腺苷內(nèi)、腺苷內(nèi) B

7、 B磷酸基團內(nèi)磷酸基團內(nèi) C C腺苷與磷酸基團連接腺苷與磷酸基團連接(linji)(linji)鍵內(nèi)鍵內(nèi) D D高能高能磷酸鍵內(nèi)磷酸鍵內(nèi) D第13頁/共25頁第十三頁，共25頁。APPPPiAPP能量能量ATP ADP+P i+能量能量ATPATP水解酶水解酶為生命為生命(shngmng)活動提活動提供能量供能量 各項需能各項需能的生命的生命(shngmng)活動活動描述描述？遠離腺苷的遠離腺苷的那個高能磷那個高能磷酸鍵酸鍵第14頁/共25頁第十四頁，共25頁。我們時時刻刻都在消耗著能量，我我們時時刻刻都在消耗著能量，我們體內(nèi)儲存?zhèn)凅w內(nèi)儲存(chcn)(chcn)著多少著多少ATPATP呢？呢

8、？小資料小資料(zlio)：一個成年人在安靜的狀態(tài)下，一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有內(nèi)竟有40kg的的ATP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ADP。這意味著人一天要。這意味著人一天要分解掉相當于他體重的分解掉相當于他體重的ATP;一個人在劇烈運一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的的ATP分解釋放分解釋放能量，供運動所需。能量，供運動所需。第15頁/共25頁第十五頁，共25頁。小資料：小資料：人體中人體中ATPATP的總量只有的總量只有(zhyu)(zhyu)大約大約0.10.1摩摩爾，所以為了滿足機體能量的需要，每個爾，所以為了滿足機體能量的需要，每個ATPATP分子每天要被

9、重復利用分子每天要被重復利用1000150010001500次。次。分析：人體內(nèi)的分析：人體內(nèi)的ATPATP儲存量很少，機體如儲存量很少，機體如何實現(xiàn)能量的充分供應何實現(xiàn)能量的充分供應(gngyng)(gngyng)的呢？的呢？機體又是如何實現(xiàn)機體又是如何實現(xiàn)ATPATP的重復利用的呢？的重復利用的呢？數(shù)據(jù)顯示：氰化鉀是可以阻斷呼吸作用，進而阻數(shù)據(jù)顯示：氰化鉀是可以阻斷呼吸作用，進而阻斷斷ATP的合成的毒藥，人中毒后在的合成的毒藥，人中毒后在36分鐘內(nèi)就會死分鐘內(nèi)就會死亡亡(swng)，也就是說人體細胞內(nèi)存留的，也就是說人體細胞內(nèi)存留的ATP只夠用只夠用3-6分鐘的分鐘的 。第16頁/共25頁

10、第十六頁，共25頁。1 1、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化(zhunhu)(zhunhu)過過程程三、三、 ATP ATP和和ADPADP可以可以(ky)(ky)相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化A-PPP(ATP)(ATP)A-PP( (ADP)ADP)能量能量ATPATP 酶酶 酶酶PiPiADP +PiADP +Pi + +能量能量(nngling(nngling) )酶酶酶酶能能量量PiPiATPATP水解酶水解酶ATPATP合成酶合成酶ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應嗎？應嗎？物質(zhì)可逆，能量不可逆。物質(zhì)可逆，能量不可逆。第17頁/共25頁第十七頁，共25頁。動物動物(dngw)和人等和人等綠色植物綠

11、色植物(ls zhw)能量能量(nngling)呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP + Pi +ATP 酶酶ATP的產(chǎn)生途徑的產(chǎn)生途徑產(chǎn)生產(chǎn)生ATP的細胞器有哪些？的細胞器有哪些？線粒體和葉綠體線粒體和葉綠體第18頁/共25頁第十八頁，共25頁。1 1、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化(zhunhu)(zhunhu)過程過程三、三、 ATP ATP和和ADPADP可以相互可以相互(xingh)(xingh)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化ATPATP 酶酶 酶酶ADP +PiADP +Pi+ +能量能量(nngling(nngling) )ATPATP水解酶水解酶ATPATP合成酶合成酶ATP與與ADP的轉(zhuǎn)化的生理意義

12、是什么？的轉(zhuǎn)化的生理意義是什么？使生物體內(nèi)的使生物體內(nèi)的ATP含量保持相對穩(wěn)定，含量保持相對穩(wěn)定，保障了機體的能量供應。保障了機體的能量供應。第19頁/共25頁第十九頁，共25頁。ATP熒光檢測儀已成為中國熒光檢測儀已成為中國(zhn u)衛(wèi)生監(jiān)督和中國衛(wèi)生監(jiān)督和中國(zhn u)食食品藥品監(jiān)督官方部門指定的衛(wèi)生監(jiān)品藥品監(jiān)督官方部門指定的衛(wèi)生監(jiān)督和食品安全相關(guān)的專用檢測設備，督和食品安全相關(guān)的專用檢測設備，被國家指定用于食品加工、儲存運被國家指定用于食品加工、儲存運輸、貿(mào)易、餐飲服務以及醫(yī)療系統(tǒng)輸、貿(mào)易、餐飲服務以及醫(yī)療系統(tǒng)物體表面及操作人員手等表面潔凈物體表面及操作人員手等表面潔凈度快速測定

13、度快速測定 。四、四、ATP在生產(chǎn)實踐中的應用在生產(chǎn)實踐中的應用(yngyng)第20頁/共25頁第二十頁，共25頁。線粒體肌?。河捎诰€線粒體肌?。河捎诰€粒體發(fā)生病變，粒體發(fā)生病變，ATPATP生生成成(shn chn)(shn chn)不足，不足，能量供應不足。主要能量供應不足。主要癥狀是肌肉無力、肌癥狀是肌肉無力、肌肉萎縮。肉萎縮。用于進行性肌肉用于進行性肌肉萎縮、腦出血后萎縮、腦出血后遺癥、心肌遺癥、心肌(xnj)(xnj)疾患及疾患及肝炎等的輔助治肝炎等的輔助治療療第21頁/共25頁第二十一頁，共25頁。以以ATP為動力為動力(dngl)的納米發(fā)的納米發(fā)動機動機2001年年4月，美國康

14、奈爾大學的研究者研制月，美國康奈爾大學的研究者研制(ynzh)出了一臺生物分子納米發(fā)動機。它出了一臺生物分子納米發(fā)動機。它僅一個病毒大小，由僅一個病毒大小，由ATP提供能量。它可以提供能量。它可以充當一個充當一個“小護士小護士”巡視全身，還可以在體內(nèi)巡視全身，還可以在體內(nèi)充當一個充當一個“小藥劑師小藥劑師”，計算藥劑，分配藥量，計算藥劑，分配藥量等。等。第22頁/共25頁第二十二頁，共25頁。三磷酸三磷酸(ln sun)(ln sun)腺苷腺苷C H O N PC H O N P腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸腺苷（核糖和腺嘌呤）、磷酸(ln sun)(ln sun)基團基團A AP P P P P P腺苷腺苷磷酸基團磷酸基團普通化學鍵普通化學鍵高能磷酸鍵高能磷酸鍵遠離腺苷的高能磷酸鍵