内容正文:
第5章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“货币”ATP
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1 生命观念
通过对ATP化学组成和结构特点的学习,认同ATP的结构与其 功能相适应。
3 社会责任
通过对生活实例的讨论分析,能说出哪些生命活动需要ATP提供能量。能利用生物学知识解释生活中常见的自然现象。
学习目标
2 科学思维
通过对ATP和ADP相互转化进行模型构建,能阐明ATP是细胞中的能量“货币”的原因,及相互转化的意义。
2
银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。
【问题探讨】
1.萤火虫发光的生物学意义是什么?
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?
3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗?
相互传递信号,以便繁衍后代。
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素
有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。
?
——三幅图片来源均来自百度图片
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生命活动主要的能源物质是?
细胞内良好的储能物质是?
动物细胞内糖类的储能形式是?
思考:在细胞中,除了糖类,脂肪,还有没有其他和能量供应有关的物质呢?
知识回顾:
4
探究一:促使萤火虫发光的直接能源物质是什么?
【材料用具】
【实验步骤】
萤火虫数十只(用适量荧光素和荧光素酶替代模拟),蒸馏水,葡萄糖,脂肪、蛋白质、ATP
步骤 项目 1 2 3 4 5
1
2
3
4
荧光素
控制自变量
荧光素酶
检测因变量
2ml蒸馏水
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml
2ml葡萄糖
2ml脂肪
2ml蛋白质
观察试管是否发出荧光
2ml
2ml
2mlATP
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结论: 萤火虫发光的直接供能物质是ATP。
高中生物学
本实验视频来自长郡中学生物组杨雨卓老师操作制作
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探究二:构建ATP的结构模型
3. 请用 表示腺嘌呤,用 表示核糖,用 表示磷酸,构建ATP分子的结构模型
1. 组成元素:
C、H、O、N、P
2. ATP的全称是什么?
腺苷三磷酸
ATP的分子结构式
本图片来源于百度图片
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你构建的模型和腺嘌呤核糖核苷酸有何区别?
核糖
P
腺嘌呤
P
P
~
~
核糖
腺嘌呤
P
三磷酸腺苷
腺嘌呤核糖核苷酸
(一磷酸腺苷)
4. ATP的结构简式:
A-P~P~P
A:
P:
~:
—:
腺苷
磷酸基团
普通的化学键
特殊的化学键
本图片来源于百度图片
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末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势
具有较高
转移势能
1molATP水解释放的能量高达30.54kJ,ATP是一种 。
高能磷酸化合物
5.ATP是高能磷酸化合物
A—P~P~P
这种特殊化学键不稳定
两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥
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(1)ATP是能量吗?
ATP不等于能量,ATP是一种高能磷酸化合物
(2)ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”,“A”表示的含义有什么不同?
可见,它们的共同点是都含有 。
ATP中的A为 ,
DNA分子中的A为 ,
RNA分子中的A为 ,
核苷酸中的A为 ,
腺苷
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤
【易混易错】
本图片来源于百度图片
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1、一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为40kg;在剧烈运动状态下,ATP的消耗可达0.5kg/min。
2、ATP在细胞内的含量少,大约只有2mg,仅够剧烈运动2s内的能量所需。
资料:
思考:(1)生物体内ATP含量有什么特点?
(2)ATP会不会出现供不应求的情况?为什么?
本资料来源于本节教师教学用书
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探究三:构建ATP与ADP相互转化的模型
1.尝试写出ATP合成和水解的反应式
2.形成ATP的能量来源有哪些?
3.ATP中的能量可用于哪些生命活动?
本图片来源于本节电子课本
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动物、人、真菌等
光合细菌、绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP + Pi +
ATP
ATP合成酶
能量
ATP水解酶
来源:特殊化学键的断裂
去路:直接为各项生命活动提供能量
ADP + Pi +
ATP
能量
ATP与ADP相互转化的过程是可逆反应吗?
①ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
②ATP在细胞内的含量很少,但转化是十分迅速的,构成稳定的供能环境。
③细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的