人民教育出版生物必修一《细胞的能量“通货”TP》课程教案

1、第五章第2节 细胞的能量“通货”ATP 三水实验中学（设计：钟佩英 修改：生物科组）一、学习内容1、简述ATP的化学组成特点及其在能量代谢中的作用，2、写出ATP的分子简式，ATP与ADP的转化式二、学习线索1、ATP是直接供能的能量物质吗？ 2、生物体内ATP为什么能够直接供能？ 3、ATP的供能过程？ 4、ATP在生物体内的含量？ 5、生物体内ATP从何而来？ 6、ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗？ 7、ATP的利用？三、学习过程【资料1】P88问题探讨ATP注射液2ml葡萄糖溶液2mlAB用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混

2、合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后ABAB淡黄色荧光资料1结论：新陈代谢的直接能源物质是 。总结能量相关知识： 生物体内良好的储能物质； 是细胞的主要能源物质。（一）ATP分子中具有高能磷酸键ATP的结构式【资料2】阅读分析教材P88的内容及分析ATP的结构式K1、组成元素： 2、填表ATPADP全称（中文名称）结构简式符号含义A代表T代表 D代表 高能磷酸键 个 个【达标训练】1.ATP的结构式可以简写为 （ ）AAPPP BAPPP CAPPP DAPPP2.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是 （ ）。 A1，2，2 B1，2，1 C

3、1，3，2 D2，3，1 3. ATP中大量化学能储存在 ( )A、腺苷内 B磷酸基团内 C腺苷与磷酸基团连接键内 D高能磷酸键内 【资料3】正常人体内的ATP含量基本保持一定，约为2mg10mg，但是一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。 （二）ATP与ADP的相互转化资料3结论：据此可知生物体内的ATP含量很 ，但生物体对ATP的需求量很 。这需要通过ATP与ADP的 来解决这一矛盾。1.ATP的水解反应式： 。 ATP水解的能量用于 。2、ATP的合成反应式： 。合成ATP的能量在动物与人中主要来自 ；在绿色植物中主要来自 【探究活动1】ATP和ADP的相互转化是

4、可逆反应吗？1、ATP与ADP的相互转换（反应式）： 2、ATP与ADP的相互转换的比较ATP合成ATP分解场所动物与人中：绿色植物中：细胞内所有需要能量的进行生命活动的结构酶能量去向探究1结论： ATP和ADP的相互转化在 可逆，在 不可逆。【达标训练】 4ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表 （ ）AH2O BH CP DPi5关于动物细胞中ATP的正确叙述 （ ）AATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多B当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成C它含有三个高能磷酸键DATP转变为ADP的反应是可逆的6. 对于反应式： ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是

5、 （ ）A物质是可逆的，能量是不可逆的 B物质和能量都是可逆的 C物质和能量都是不可逆的 D物质是不可逆的，能量是可逆的7. ATP在细胞内的含量及其生成是 （ ）A很多，很快 B.很少，很慢 C.很多，很慢 D.很少，很快（三）ATP的利用用于各项生命活动例如： 【探究活动2】1、细胞中各种化学反应有些是吸能反应，有些是放能反应。吸能反应总是和 相联系；放能反应总是和 相联系，不管是吸能反应还是放能反应都离不开ATP。2、假如你家种有十亩冬瓜，而你想买台电脑；你应该卖了冬瓜，然后用买冬瓜的钱买电脑，不管是卖冬瓜还是买电脑都离不开钱这个环节。3、P90思考与讨论的第1小题探究2结论：能量通过A

6、TP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通（类似人民币），因此我们可以形象的把ATP比喻成 。（四）课堂总结ATP的结构简式： ATP的中文名称： ATP具有高能磷酸键ATP和ADP的相互转化 ATP的能量来源： 和 等ATP的利用：用于 ATP是细胞的能量“通货”总结：正是由于ATP这种直接能源，才得于使各项生命活动正常进行。【巩固提升】ATP的分子简式是，其中A代表，P代表，代表高能磷酸键。写出ADP和ATP相互转变的反应式：。在动物细胞中，ADP转变成ATP的能量主要来自作用，通常需要分解，消耗气；对于植物来说，ADP转变成ATP的能量还可来自作用。在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的

7、能量直接用于。（4）（双选题）下列关于ATP的说法正确的有 （ ）AATP 中的A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团 B. ATP在有关酶的作用下，两个高能磷酸键断裂，ATP就转化成腺嘌呤核糖核苷酸 C. 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性 D. 主动运输、大脑的思考、肌肉收缩等生命活动都使到细胞内ATP的含量升高【知识拓展】1、高能磷酸化合物高能磷酸化合物的特点是：它的高能磷酸键（也即酸酐键，用“”表示），水解时释放出的化学能是正常化学键释放化学能的2倍以上（一般在20.92 kJ/mol以上）。这里需要说明的是，化学中使用的“键能”和生物化学中使用的“高能键”，含义是完全不

8、同的。化学中“键能”的含义是指断裂一个化学键所需要提供的能量；生物化学中所说的“高能键”是指该键水解时能释放出大量能量。ATP水解释放的能量是30.54kJmol 2、其他高能磷酸化合物在动物和人体细胞（特别是肌细胞）内，除了ATP外，其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸（可用CP代表）。当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时，在有关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸（可用C代表）；当ATP含量比较多时，在有关酶的催化作用下，ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸，使肌酸转变成磷酸肌酸。对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸只

9、是能量的一种储存形式，而不能直接被利用。由此可见，对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用，从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定，ATP系统的动态平衡得以维持。3、萤火虫发光的原理和意义萤火虫不论雄性的还是雌性的，夏秋的夜晚都会一闪一闪地发光。雄虫比雌虫的个体小一些，但发出的闪光却亮一些。萤火虫发出的闪光，主要是求偶的信号，用来吸引异性前来交尾。萤火虫有许多种，如平家萤火虫、姬萤火虫等。不同种类的萤火虫会发出各自特定的闪光信号。有趣的是，雌虫看到其他种类雄虫的闪光信号后，有时竟能发出该种雌虫的闪光信号，这种闪光信号具有欺骗性，能使该种雄虫误以为可以前去交尾而被雌虫吃掉。雌虫的这一特性，可以使自己获得丰富的营养。这种现象被科学家戏称为“死亡拥抱”。此外，萤火虫发出的荧光还具有一定的警戒作用和照明作用。萤火虫的发光器官位于腹部后端的下方，该处具有发光细胞。发光细胞的周围有许多微细的气管，发光细胞内有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。顺便说到，荧光是一种冷光，其发光效率可高达98%左右，而热光则发光效率低得多，如太阳的发光效率只有35