細胞的能量通貨ATP

關(guān)于細胞的能量通貨ATP

相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛學(xué)習(xí)，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。四五十只螢火蟲發(fā)出的光真能抵得上一支點燃的蠟燭呢!他就借著螢火蟲的光刻苦學(xué)習(xí)，后來成為一位有大學(xué)問的人。1、螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3、螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？討論第2頁,共35頁，2024年2月25日，星期天它們在為生存而獲取能量！第3頁,共35頁，2024年2月25日，星期天能量在我們每一個細胞中流轉(zhuǎn)激蕩！第4頁,共35頁，2024年2月25日，星期天生物的生命活動需要

能量！主要能源物質(zhì)？主要儲能物質(zhì)？糖類脂肪這些物質(zhì)能為生命活動直接供能嗎?討論第5頁,共35頁，2024年2月25日，星期天用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過15分鐘熒光消失，然后……AB醫(yī)用葡萄糖溶液2mlATP注射液2mlAB探究活動1無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)第6頁,共35頁，2024年2月25日，星期天AB葡萄糖溶液2mlATP注射液2ml從A、B試管的實驗現(xiàn)象中你得出的結(jié)論是?AB葡萄糖不能為螢火蟲的發(fā)光器直接供能，ATP能。探究活動1第7頁,共35頁，2024年2月25日，星期天糖類、脂肪等有機物ＡＴＰ儲存有大量的能量，但不能被直接利用儲存的能量相對來說少，但能被直接利用

據(jù)計算，一分子葡萄糖徹底氧化分解釋放的能量是一分子ＡＴＰ水解釋放能量的９４倍。能量≈≈

ATP——細胞的能量“通貨”

“ATP究竟有何結(jié)構(gòu)特點使其能充當能量通貨的角色？”（直接能源）第8頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

適用癥：

用于進行性肌肉萎縮、腦出血后遺癥、心肌疾患及肝炎等的輔助治療。第9頁,共35頁，2024年2月25日，星期天三磷酸腺苷A-P~P~P腺苷磷酸基團高能磷酸鍵三二磷酸腺苷A-P~P二兩一一、ATP分子中具有高能磷酸鍵

閱讀相關(guān)教材填寫學(xué)案PPP~

~第10頁,共35頁，2024年2月25日，星期天1、化學(xué)組成：★ＡＴＰ元素組成：ＣＨＯＮＰ

ATP腺嘌呤核糖磷酸基團磷酸基團磷酸基團三個磷酸基團2、結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~P(三磷酸腺苷)腺嘌呤、核糖、磷酸第11頁,共35頁，2024年2月25日，星期天~~腺嘌呤核糖腺苷(A)磷酸基團（P）高能磷酸鍵A—P~P~PATP：PPP高能磷酸鍵,水解時釋放30.5kj/mol的能量普通化學(xué)鍵,水解時釋放13.8kj/mol的能量普通化學(xué)鍵第12頁,共35頁，2024年2月25日，星期天1.ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡寫為（）BA、A—P—P~PB、A—P~P~PC、A~P~P—PD、A~P~P~P練一練2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（）。

A、1，2，2B、1，2，1C、1，3，2D、2，3，1C第13頁,共35頁，2024年2月25日，星期天3.（多選題）以下哪個化合物中含有P元素（）

A、核苷酸B、磷脂

C、脂肪D、ATPＡBD練一練4.ATP中大量化學(xué)能儲存在()A、腺苷內(nèi)B．磷酸基團內(nèi)C．腺苷與磷酸基團連接鍵內(nèi)D．高能磷酸鍵內(nèi)D第14頁,共35頁，2024年2月25日，星期天ATP的水解過程A–P～P～PPi能量ATP

ADP+Pi+能量ATP（水解）酶——為生命活動提供能量

—為各項生命活動提供能量1、ATP供能時，釋放哪個化學(xué)鍵中的能量？2、ATP供能過程中，可形成哪些產(chǎn)物？討論ADPAMPATP:（構(gòu)成RNA的成分之一）第15頁,共35頁，2024年2月25日，星期天資料1：氰化鉀它就是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥，人中毒后在3～6分鐘內(nèi)就會死亡。科學(xué)家在研究細胞ATP的含量與氧含量關(guān)系時得到如下圖的實驗結(jié)果，此圖說明了什么？ATP含量

O2含量

結(jié)論：據(jù)資料2得知ATP在細胞內(nèi)的含量是穩(wěn)定的，從而使生物內(nèi)部保持穩(wěn)定的供能環(huán)境。

第16頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATP。在人體安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1～2s所需的能量。一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP被水解。

資料2：

結(jié)論：據(jù)資料2可知生物體內(nèi)的ATP含量很

，但生物體對ATP的需求量很

。少大第17頁,共35頁，2024年2月25日，星期天探究活動2生物體內(nèi)ATP的含量很少需要卻很多，生物體是如何解決這一矛盾的呢？第18頁,共35頁，2024年2月25日，星期天A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量Pi酶酶圖中的兩種酶是否相同？能量Pi閱讀教材P88~89第二段,嘗試解釋以下圖解：二、ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化斷鍵合成酶水解酶第19頁,共35頁，2024年2月25日，星期天ATP合成酶能量

+ADPATP

+PiATP

ADP+Pi+能量ATP（水解）酶

ATP酶

酶ADP+Pi+能量ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？探究活動3第20頁,共35頁，2024年2月25日，星期天動力工廠-----線粒體在線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)等場所通過呼吸作用分解糖類等有機物，釋放其中的能量，用于生成ATP。ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需的能量從哪里來？三、ATP的形成途徑能量轉(zhuǎn)換站-----葉綠體綠色植物還通過葉綠體進行光合作用，吸收光能用于合成ATP。第21頁,共35頁，2024年2月25日，星期天人、動物、真菌等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+PiATP

酶

人、動物、真菌等:通過呼吸作用分解有機物釋放能量綠色植物:呼吸作用和光合作用第22頁,共35頁，2024年2月25日，星期天ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)ATP合成酶ATP水解酶化學(xué)能光能遠離A的~能量填寫學(xué)案探究3結(jié)論：物質(zhì)可逆，能量不可逆第23頁,共35頁，2024年2月25日，星期天5.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下：式中X代表（）6.關(guān)于動物細胞中ATP的正確敘述（）A、ATP在動物體細胞中普遍存在，但含量不多B、當它過分減少時，可由ADP在不依賴其他物質(zhì)條件下直接形成C、它含有三個高能磷酸鍵D、ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)是可逆的A、H2OB、[H]C、PD、Pi練一練DA第24頁,共35頁，2024年2月25日，星期天7.對于反應(yīng)式：ATPADP+Pi+能量，以下提法正確的是（）A、物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的B、物質(zhì)和能量都是可逆的C、物質(zhì)和能量都是不可逆的D、物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的酶酶A8.ATP在細胞內(nèi)的含量及其生成是（）

A.很多，很快B.很少，很慢

C.很多，很慢D.很少，很快D練一練第25頁,共35頁，2024年2月25日，星期天ATP哪些生命活動由直接供能?第26頁,共35頁，2024年2月25日，星期天ATPADP+Pi膜外膜內(nèi)用于主動運輸（滲透能）四、ATP的利用閱讀教材P89第三段~P90后填寫學(xué)案）第27頁,共35頁，2024年2月25日，星期天用于主動運輸（滲透能）ATP用于各種運動，如肌細胞收縮（機械能）用于生物放電（電能）葡萄糖+果糖→蔗糖酶用于細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)（化學(xué)能）用于生物發(fā)光（光能）

用于大腦思考（電能）第28頁,共35頁，2024年2月25日，星期天探究活動41、細胞中各種化學(xué)反應(yīng)有些是吸能反應(yīng)，有些是放能反應(yīng)。吸能反應(yīng)總是和

相聯(lián)系；放能反應(yīng)總是和

相聯(lián)系，不管是吸能反應(yīng)還是放能反應(yīng)都離不開ATP。2、假如你家有頭沒有用處的牛，而你想買臺電腦；你應(yīng)該賣了牛，然后用買牛的錢買電腦，不管是賣牛還是買電腦都離不開錢這個環(huán)節(jié)。探究4結(jié)論：能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通（類似人民幣），因此我們可以形象的比喻為

。

ATP的水解ATP的合成細胞的能量“通貨”第29頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

分組建?；顒硬襟E和要求：

1、四人小組為單位，每人各拿一個卡片。

2、拿能量卡的先出示卡片，其余各人根據(jù)已學(xué)知識出示卡片正確的一面。（每張卡片正反兩面至少要使用一次）

3、每完成一輪，每人均要向大家說明出示該面卡的原因，大家一起分析有否出錯卡。

4、四人輪流交換卡片后，再次重復(fù)建模（分別模擬合成和分解各一次），促進知識內(nèi)化?！灸Ｐ徒?gòu)】

能量卡（正/反面）能量光合作用呼吸作用能量利用主動運輸生物發(fā)電ATP/ADP卡（正/反面）ADP(A-P~P)ATP(A-P~P~P)ADP/Pi卡（正/反面）ADP+PiPi

酶卡（正/反面）

水解酶合成酶第30頁,共35頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)

酶1一.ATP具有高能磷酸鍵1.ATP的分子結(jié)構(gòu)簡式是：A—P~P~P2.ATP的中文名稱是：三磷酸腺苷二.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP酶2ADP+Pi+能量三.ATP的來源光合作用、呼吸作用等四.ATP的利用直接用于各項生命活動第31頁,共35頁，2024年2月25日，星期天過關(guān)檢測1997年諾貝爾化學(xué)獎的一半授予了美國的保羅．博耶和英國的約翰．沃克，以表彰他們在研究三磷酸腺苷如何利用能量進行自身再生方面取得的成就?！叭姿嵯佘铡焙喎Q“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三個相連的磷酸基，末端兩個磷酸鍵分解時伴隨有較大內(nèi)能量變化，是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化的中心物質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：⑴ATP的分子簡式是＿＿＿＿＿＿＿＿，其中A代表＿＿＿，P代表＿＿＿＿＿，＿＿＿＿代表高能