【學習目標】
1.atp的化學組成和特點 2.atp的分子簡式 3.atp在能量代謝中的作用
【學習重、難點】 1.atp化學組成的特點及其在能量中的作用 2.atp與adp相互轉化
【課前延伸是細胞的主要能源物質,_______是生物體內儲存能量的物質是細胞內的能源物質,_______是幾乎所有生命系統中能量的最終源頭。
【自主學習】
一、atp分子中具有高能磷酸鍵
atp是_______的英文名稱縮寫。atp分子的結構式可以簡寫成_______,a代表______,p代表代表代表___。atp是細胞內的一種
atp水解的本質:實際上是指atp分子中的水解水解時釋放的能量多達30.54kj/mol,所以說atp是細胞內的一種
二、atp和adp可以相互轉化
atp的化學性質在有關酶的催化下,atp分子中的那個容易水解,於是遠離a的那個就脫離下來,形成游離的 ,同時,儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來,atp就轉化成的英文名稱縮寫)在相關酶的催化下可以接受 ,同時與乙個結合,重新形成atp。
atp與adp的相互轉換(反應式
atp與adp之間的相互轉化過程是可逆反應嗎?請從反應的場所、條件、反應式中的「能量」方面加以說明
atp的形成途徑 :生物體內的atp含量很低,所以atp與adp總是不斷地進行著相互轉化。在動、植物細胞內能使adp轉化為atp的途徑有:
動物與人
綠色植物
三、atp的利用
細胞內吸能反應一般與________的反應相聯絡,由________提供能量;放能反應一般與________的反應相聯絡,釋放的能量儲存在_____中。能量通過atp分子在吸能反應和放能反應之間迴圈流通。因此,可以形象地把atp比喻成細胞內流通的能量「通貨」。
atp的利用舉例
【合作**】
用小刀將數十隻螢火蟲的發光器割下,乾燥後研成粉末狀,取兩等份分別裝入2只玻璃杯中,各加入少量的水,使之混合,可見到玻璃杯中有淡黃色螢光出現,經過15min 螢光消失。這是,再將atp溶液加入其中乙隻玻璃瓶中,將葡萄糖溶液加入另乙隻玻璃瓶中,可觀察到加入atp溶液的玻璃瓶中有螢光出現,而加葡萄糖溶液的瓶中沒有螢光出現。回答以下問題:
(1)乾燥後研成粉末狀的物質含有
(2)說明螢火蟲發光過程中能量的轉化形式
(3)兩隻玻璃瓶最後的實驗現象說明了
【精講點播】
一、生物體內的能源物質總結:
(1) 細胞中的重要能源物質——葡萄糖;
(2) 植物細胞中儲存能量的物質——澱粉;
(3) 動物細胞中儲存能量的物質——糖原;
(4) 生物體內儲存能量的物質——脂肪;
(5) 生物體進行各項生命活動的主要能源物質——醣類;
(6) 生物體進行各項生命活動的直接能源物質——atp;
(7) 生物體進行各項生命活動的最終能源物質——太陽光。
二、atp與adp的相互轉化過程是不是化學上的可逆反應?為什麼?
答:不是。這是因為它們:
(1) 反應條件不同:atp的分解是一種水解反應,催化該反應的酶屬於水解酶;而atp的合成是一種合成反應,催化該反應的酶屬於合成酶。酶具有專一性,因此反應條件不同。
(2) 能量**不同:atp水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學能,而合成atp的能量主要是有機物中的化學能和太陽能。
(3) 合成與分解的場所不同:atp合成的場所是細胞質基質、線粒體和葉綠體;而atp分解的場所較多,如:細胞膜(供主動運輸消耗的能量)、葉綠體的基質(將atp中的能量釋放出來,儲存在合成的有機物中)、細胞質的基質(由atp供能,活化氨基酸,將活化的氨基酸轉移到相應的mrna上)、細胞核(dna複製和rna合成所消耗的能量)等等。
因此,合成與分解的場所不盡相同。
(4) 兩者的功能不同:atp是生物體內生命活動的直接能源物質,它水解時釋放的能量可以供各項生命活動需要;而atp的合成伴隨著能量的儲存,該反應實際上是生物體內能量的轉移過程。
三、atp的利用
吸能反應:需要消耗能量,是吸能反應。(如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應,)這一反應所需要的能量是由atp水解為adp時釋放能量來提供的。
放能反應:能夠釋放能量,是放能反應。(如丙酮酸的氧化分解,)這一反應所釋放的能量除以熱能形式散失外,用於adp轉化為atp的反應,儲存在atp中。
atp中的能量可以直接轉化成其他各種形式的能量,用於各項生命活動。這些能量的形式主要有以下6種。
①滲透能細胞的主動運輸是逆濃度梯度進行的,物質跨膜移動所做的功消耗了能量,這些能量叫做滲透能。
②機械能細胞內各種結構的運動都是在做機械功,所消耗的就是機械能。例如,肌細胞的收縮,草履蟲纖毛的擺動,精子鞭毛的擺動,有絲**期間染色體的運動,腺細胞對分泌物的分泌等。
③電能大腦的思考──神經衝動在神經纖維上的傳導,以及電鰩、電鰻等動物體內產生的生物電等,它們所做的電功消耗的就是電能。
④化學能細胞內物質的合成需要化學能,如小分子物質合成為大分子物質時,必須有直接或間接的能量**。另外,細胞內物質在分解的開始階段,也需要化學能來活化,成為能量較高的物質(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。可以說在細胞內的物質代謝中,到處都需要由atp轉化而來的化學能做功。
⑤光能目前關於生物發光的生理機制還沒有完全弄清楚,但是已經知道,生物體用於發光的能量直接來自atp,如螢火蟲的發光。
⑥熱能有機物的氧化分解釋放的能量,一部分用於生成atp,大部分轉化為熱能通過各種途徑向外界環境散發,其中一小部分熱能作用於體溫。通常情況下,熱能的形成往往是細胞能量轉化和傳遞過程中的副產品。此外,atp釋放的能量中,一部分能量也能用於動物的體溫的提公升和維持。
【當堂檢測】
1.三磷酸腺苷的分子簡式為( )
a.a-p-p-p b.a-p-p~p c.a-p~p~p d.a~p~p~p
2.atp在細胞內的含量及其生成是( )
a.很多、很快 b.很少、很慢 c.很多、很慢 d.很少、很快
3.人體內產生atp的細胞器是( )
a.葉綠體 b.線粒體 c.核醣體d.高爾基體
4.綠色植物的細胞中,能生成atp的細胞器是( )
a.葉綠體和線粒體b.線粒體和核醣體
c.核醣體和高爾基體d.高爾基體和葉綠體
5.高等植物體內產生atp的生理過程有
a.細胞呼吸、滲透作用b.細胞呼吸、蒸騰作用
c.光合作用、主動運輸d.光合作用、細胞呼吸
【課後練習】
1.熒火蟲發光所用的能量直接來自 a、葡萄糖 b、磷酸肌酸 c、脂肪 d、atp
2.下列生命現象中不伴有atp消耗的是
a.神經衝動的傳導 b.含羞草受到刺激小葉合攏
c.葡萄糖在小腸中被吸收 d.根尖生長點細胞有絲**
3.atp轉化為 adp 可表示如下:式中x代表 a、h2o b、[h] c、p d、pi
4.以下是對生物體atp的有關敘述,其中正確的一項是
a、atp與adp的相互轉化,在活細胞中其迴圈是永無休止的
b、atp與adp是同一種物質的兩種形態
c、生物體內的atp含量很多,從而保證了生命活動所需能量的持續**
d、atp與adp的相互轉化,使生物體內的各項化學反應能在常溫常壓下快速而又順利地進行
5. 精子在長途跋涉尋找卵細胞的過程中,與反應式atpadp+pi+能量有關的敘述中,錯誤的是
a、在整個過程中,反應式只向右進行不向左進行
b、在整個過程中,反應式既向右進行也向左進行
c、反應向左進行和向右進行時的酶不同
d、反應向左進行和向右進行的能量不同
★6.2023年諾貝爾化學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。「三磷酸腺苷」簡稱「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能量變化,是生物體內能量轉化的中心物質。回答下列問題:
⑴atp的分子簡式是其中a代表___,t代表___,p代表代表高能磷酸鍵。
《細胞的能量通貨 ATP》教學反思
匯入反思 導課 由新葉伸向和煦的陽光 蚱蜢覬覦綠葉的芬芳 螞蟻搬運食物 他們都在為生存而獲取能量!運動員奮力拼搏 能量在細胞裡流轉激盪!以及能源物質的形式匯入新課的學習,螢火蟲的發光現象 提出問題,進行討論 螢火蟲發光的過程需要能量嗎?討論後,學生會想到葡萄糖。然後,多 展示 實驗 螢火蟲發光的原因...
《細胞的能量「通貨ATP》教學設計
第2節細胞的能量 通貨 atp 教學教案 華寧二中陳喬福 教材分析 細胞的能量 通貨 atp 主要介紹了atp的化學組成和特點,atp與adp的相互轉化,atp在能量代謝中的作用等內容。atp是細胞進行生命活動的直接能源,在所有生物的代謝中占有重要地位,為後續的細胞的光合作用 呼吸作用作鋪墊,具有承...
細胞的「能量通貨ATP複習教案教案
寶石中學活頁課時教案 首頁 年級高三年級學科生物學 第五章細胞的能量 和利用 第2節細胞的 能量通貨 atp 一.雙基提要 1 直接給細胞的生命活動提供能量的是 2 atp的中文名稱是結構式為其中a代表 p代表代表其水解時釋放的能量為kj mol,所以說atp是細胞內的一種 3.將atp比喻成細胞內...