教育专题：细胞能量通货ATP.ppt

生命观念：生命观念：1.1.认同能量代谢过程中的认同能量代谢过程中的“动态的动态的”和和“相互联系相互联系”的观点的观点2.2.知道知道ATPATP在生命活动中的作用在生命活动中的作用理性思维：理性思维：1.1.对比对比ATPATP和葡萄糖等作为能源物质的异同。和葡萄糖等作为能源物质的异同。2.2.通过阅读教材和资料分析获取通过阅读教材和资料分析获取ATPATP的特点与作用，寻找的特点与作用，寻找ATPATP是直接能源物质的证据进行论证。是直接能源物质的证据进行论证。3.3.构建构建ATPATP结构物理模型。结构物理模型。科学探究：科学探究：养成探究与论证相结合的论证思维养成探究与论证相结合的论证思维社会责任：社会责任：应用生物能量转换的观点，解决能量应用问题应用生物能量转换的观点，解决能量应用问题学科核心素养达成目标：学科核心素养达成目标：远看是颗星，近看象灯笼，远看是颗星，近看象灯笼，到底是什么，原来是只虫到底是什么，原来是只虫.秋秋 夕夕 杜杜 牧牧银烛秋光冷画屏，银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。卧看牵牛织女星。萤火虫的发光是生物发光的一种。萤火萤火虫的发光是生物发光的一种。萤火虫的发光原理是：萤火虫尾部的发光细虫的发光原理是：萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素荧光素能能在荧光素酶的催化下在荧光素酶的催化下消耗能量消耗能量 ，并与，并与氧气发生反应，形成氧化荧光素并且发氧气发生反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。出荧光。萤火虫萤火虫资料阅读资料阅读：1 1、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？2 2、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。有。萤火虫腹部细胞内有机物中储存的化学能，转变成光能有。萤火虫腹部细胞内有机物中储存的化学能，转变成光能生物的生命活动需要生物的生命活动需要 能量！能量！主要能源主要能源物质？物质？主要储能主要储能物质？物质？糖糖类类脂脂肪肪这些物质能为生命活动直接供能吗这些物质能为生命活动直接供能吗?讨论讨论用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入取两等份分别装入两支试管两支试管,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合,置于置于暗处暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现可见试管内有淡黄色荧光出现,约约过过1515分钟荧光消失，然后分钟荧光消失，然后探究活动探究活动1 1葡萄糖溶液葡萄糖溶液2ml2ml蒸馏水蒸馏水2ml2mlATPATP注射液注射液2ml2ml植物油植物油2ml2ml无荧光无荧光出现出现有荧光有荧光出现出现无荧光无荧光出现出现无荧光无荧光出现出现神秘物质神秘物质从从4个试管的实验现象中你得出的结论是个试管的实验现象中你得出的结论是?葡萄糖脂肪都不能为萤火虫的发光器直接供能，葡萄糖脂肪都不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。能。神秘物质神秘物质ATP注射液注射液适用症：用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌疾患等病症的辅助治疗。疾患等病症的辅助治疗。为物质主动运输直接提供能量为物质主动运输直接提供能量为萤火虫发光直接功能为萤火虫发光直接功能为肌细胞收缩直接供能为肌细胞收缩直接供能为大脑思考直接供能为大脑思考直接供能为大脑思考直接供能为大脑思考直接供能2.2.构建构建ATPATP分子的结构简式的物理模型分子的结构简式的物理模型3.3.ATPATP简式中简式中A A、P P、-、分别代表什么？分别代表什么？1.ATP1.ATP的全称？的全称？阅读课本并思考阅读课本并思考一、一、ATP的化学组成和结构特点的化学组成和结构特点ATPATP的全称：的全称：_ATPATP构成元素：构成元素：_结构简式：结构简式：_其中其中A A代表代表：_（由由_和和_结结合而成合而成）P P代表代表：_代表：代表：_ 代表代表：_（ATPATP分子中分子中_就储存在此化学键中）就储存在此化学键中）普通化学键普通化学键三磷酸腺苷三磷酸腺苷APPP腺苷腺苷腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖高能磷酸键高能磷酸键磷酸基团磷酸基团大量能量大量能量C、H、O、N、P水解自由能水解自由能20.92KJ/mol20.92KJ/mol以上的磷酸化合物称为以上的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。高能磷酸化合物。ATP是细胞内的一种是细胞内的一种高能磷酸化合物高能磷酸化合物高能磷酸键水解时释放的能量多达高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54KJ/mol30.54KJ/mol 请说出下列图示中请说出下列图示中“A”的含义的含义 1.ATP1.ATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（）BA、A-P-PP B、A-PPPC、APP-P D、APPP2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（数目依次是（）。）。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 CA:1P:3:23.3.（多选题）以下哪个化合物中含有（多选题）以下哪个化合物中含有P P元素（元素（）A A、核苷酸、核苷酸 B B、磷脂、磷脂 C C、脂肪、脂肪 D D、ATPATPB DB D4.ATP4.ATP中大量化学能储存在中大量化学能储存在()()A A、腺苷内、腺苷内 B B磷酸基团内磷酸基团内 C C腺苷与磷酸基团连接键内腺苷与磷酸基团连接键内 D D高能磷酸键内高能磷酸键内 DCHONPCHONPCHOCHOPN1 1、肌肉收缩的直接能源物质是、肌肉收缩的直接能源物质是ATPATP。在人体安静状态。在人体安静状态时，肌肉内时，肌肉内ATPATP含量含量只能供肌肉收缩只能供肌肉收缩1 12s2s所需的能量。所需的能量。2 2、一个人在剧烈运动状态下，、一个人在剧烈运动状态下，60s60s约有约有0.5kg0.5kg的的ATPATP分分解释放能量，供运动所需。解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，一个成年人在安静的状态下，24h24h内竟有内竟有40kg40kg的的ATPATP被水解。被水解。通过以上资料，你能得到什么信息？通过以上资料，你能得到什么信息？资料阅读资料阅读：含量少，消耗大。含量少，消耗大。二、二、ATP与与ADP的相互转化的相互转化 (一一)ATP水解水解1 1、ATPATP供能时，释放哪个化学键中的能量？供能时，释放哪个化学键中的能量？2 2、ATPATP供能过程中，可形成哪些产物？供能过程中，可形成哪些产物？3 3、ATPATP水解的生物学意义？水解的生物学意义？(二二)ATP合成合成1 1、ATPATP合成的物质需求是什么合成的物质需求是什么？ATP ADP+P i+能量能量酶ADP+P i+能量能量酶ATP为各项生命活动提供能量为各项生命活动提供能量 ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？ATP酶酶 酶酶ADP+Pi+能量能量讨论七讨论七二、二、ATP与与ADP的相互转化的相互转化 动力工厂动力工厂-线粒体线粒体在在线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质等场所通过等场所通过呼吸作用分解糖类等有机物，释放呼吸作用分解糖类等有机物，释放其中的能量，用于生成其中的能量，用于生成ATP。ADP 转化成转化成ATP所需的能量从哪里来？所需的能量从哪里来？讨论八讨论八能量转换站能量转换站-叶绿体叶绿体绿色植物绿色植物还还通过通过叶绿体叶绿体进行进行光合作用，吸收光能用于合光合作用，吸收光能用于合成成ATP。人、动物、真菌等人、动物、真菌等绿色植物能量能量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+PiATP 酶酶 人、动物、真菌等人、动物、真菌等:通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机物释放能量分解有机物释放能量绿色植物绿色植物:呼吸作用和光合作用呼吸作用和光合作用ATPATP合成合成ATPATP分解分解场所场所细胞内所有需要的细胞内所有需要的进行生命活动的结构进行生命活动的结构酶酶“能量能量”呼吸作用分解有机物呼吸作用分解有机物释放的和光合释放的和光合作用中吸收的作用中吸收的储存在储存在ATPATP 中中的化学能的化学能ATP和和ADP的相互转化是否是可逆反应？的相互转化是否是可逆反应？物质可逆，能量不可逆，反应不可逆物质可逆，能量不可逆，反应不可逆线粒体、叶绿体、细线粒体、叶绿体、细胞质基质胞质基质ATPATP合成合成酶酶ATPATP水解水解酶酶化学能化学能光能光能远离远离A的的能量能量5.ATP转化为转化为 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（）6.关于动物细胞中关于动物细胞中ATP的正确叙述（的正确叙述（）A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多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、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质在不依赖其他物质 条件下直接形成条件下直接形成C、它含有三个高能磷酸键、它含有三个高能磷酸键D、ATP转变为转变为ADP的反应是可逆的的反应是可逆的A A、H H2 2O BO B、H CH C、P DP D、PiPiDA7.对于反应式：对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（能量，以下提法正确的是（）A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的C、物质和能量都是不可逆的、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、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶酶酶A A8.ATP在细胞内的含量及其生成是（在细胞内的含量及其生成是（）A.很多，很快很多，很快 B.很少，很慢很少，很慢 C.很多，很慢很多，很慢 D.很少，很快很少，很快D DATP哪些生命活动由哪些生命活动由 直接供能直接供能?讨论九讨论九用于主动运输用于主动运输（渗透能渗透能）ATP用于各种运动，如肌细用于各种运动，如肌细胞收缩（胞收缩（机械能机械能）用于生物放电用于生物放电（电能电能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖蔗糖蔗糖酶酶用于细胞内各种吸能反应用于细胞内各种吸能反应（化学能化学能）用于生物发光用于生物发光（光能光能）用于大脑思考用于大脑思考（电能电能）糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但储存有大量的能量，但不能被直接利用不能被直接利用储存的能量相对储存的能量相对来说少，但能被来说少，但能被直接利用直接利用 据计算，一分子葡萄糖彻底氧化分解释放的据计算，一分子葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是一分子水解释放能量的倍。能量是一分子水解释放能量的倍。能能量量ATP细胞的能量细胞的能量“通货通货”“ATP究竟有何结构特点使其能充当究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色？能量通货的角色？”（直接能源（直接能源）练一练练一练9.把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失了；如果滴一点了；如果滴一点ATP溶液，荧光将恢复。这说明萤溶液，荧光将恢复。这说明萤火虫的荧光是火虫的荧光是 转化而成的。转化而成的。请写出相关的反应式：请写出相关的反应式：。ATP ADP+Pi+光能光能酶酶ATP小结小结 酶酶1一一.ATP具有高能磷酸键具有高能磷酸键1.ATP的分子结构简式是：的分子结构简式是：AP P P2.ATP的中文名称是：三磷酸腺苷的中文名称是：三磷酸腺苷二二.ATP与与ADP的相互转化的相互转化ATP酶酶2ADP+Pi+能量能量三三.ATP的来源的来源光合作用、呼吸作用等光合作用、呼吸作用等四四.ATP的利用的利用直接用于各项生命活动直接用于各项生命活动过关检测过关检测 1997 1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和英年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和英国的约翰沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量国的约翰沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷三磷酸腺苷”简称简称“腺三磷腺三磷”，又叫，又叫ATPATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：量转化的中心物质。回答下列问题：ATPATP的分子简式是，其中的分子简式是，其中A A代表，代表，P P代表，代表高能磷酸键。代表，代表高能磷酸键。ADPADP和和ATPATP相互转变的反应式：。相互转变的反应式：。在动物细胞中，在动物细胞中，ADPADP转变成转变成ATPATP的能量主要来自作用，的能量主要来自作用，通常需要分解，消耗气；对于植物来通常需要分解，消耗气；对于植物来说，说，ADPADP转变成转变成ATPATP的能量还可来自作用。在生物体的能量还可来自作用。在生物体内，内，ATPATP水解成水解成ADPADP时，释放的能量直接用于时，释放的能量直接用于。APPP腺苷腺苷磷酸磷酸呼吸呼吸葡萄糖葡萄糖 氧气氧气 光合光合各项生命活动各项生命活动知识迁移：知识迁移：海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有海洋里有一种软体动物枪乌贼，它有巨大的神经细胞，能不断吸收巨大的神经细胞，能不断吸收K+，科学家，科学家做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞做过实验：用一种有毒物质使其神经细胞中毒，吸收的功能就消失。如果注入一种中毒，吸收的功能就消失。如果注入一种物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功能，物质，神经细胞又能恢复不断吸收的功能，一直到这种物质消耗完。请回答：一直到这种物质消耗完。请回答：（1）注入的这种物质是）注入的这种物质是 ，其结构，其结构简式可表示为简式可表示为。（2）神经细胞吸收的方式是）神经细胞吸收的方式是 ，此物质的吸收除需要注入一种物质外，还此物质的吸收除需要注入一种物质外，还需要需要。ATPAPPP主动运输主动运输载体载体腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷腺苷(A)磷酸基团磷酸基团 （P）高能磷酸键高能磷酸键APPPATP：PPP假设现在有一个人因饥饿造成急性休克，周围可假设现在有一个人因饥饿造成急性休克，周围可用的药品有：葡萄糖口服液、葡萄糖注射液、片用的药品有：葡萄糖口服液、葡萄糖注射液、片剂和剂和ATPATP针剂。如果你是医生，你会采取什么措施针剂。如果你是医生，你会采取什么措施？学生纷纷发表意见：有的建议用葡萄糖注射液，学生纷纷发表意见：有的建议用葡萄糖注射液，及时补充能源、有的建议用及时补充能源、有的建议用ATPATP针剂快速提供能量针剂快速提供能量?让生活走进课堂，让课堂走近生活，给学生展示让生活走进课堂，让课堂走近生活，给学生展示自己知识和能力的机会。自己知识和能力的机会。