-第2节 细胞的能量“通货”──ATP.doc

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1、第2节细胞的能量“通货”──ATP第2节细胞的能量“通货”──ATP第2节细胞的能量“通货”──ATP第2节细胞的能量“通货”──ATP第2节细胞的能量“通货”──ATP第2节细胞的能量“通货”──ATP第2节细胞的能量“通货”──ATP一、教学目标1简述ATP的化学组成和特点。2写出ATP的分子简式。3解释ATP在能量代谢中的作用。二、教学重点和难点1ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。2ATP与ADP的相互转化。三、教学方法探究法、讲述法四、时安排1五、教学过程〖引入〗生命活动需要能量，这些能量自哪里呢？学生在前面的学习中

2、了解到生命活动需要的能量自细胞中的有机物。可以让学生想一想，燃烧一匙葡萄糖，能观察到什么现象？燃烧葡萄糖可以观察到放出的热和光，说明葡萄糖中蕴含着能量。但是细胞内的各种化学反应均需要温和的条，那么细胞中的能量以什么形式释放出？又是如何被利用的呢？〖问题探讨〗学生思考讨论回答，教师提示。〖提示〗见P89。1萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。2萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。3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。〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学

3、生的思考，注意。〖板书〗一、ATP分子中具有高能磷酸键〖讲述〗ATP的结构特性ATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸化合物的典型代表。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＞2092/l）。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是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的

4、磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为α、β、γ磷酸基团。ATP的结构式是：分析ATP的结构式可以看出，腺嘌呤与核糖结合形成腺苷，腺苷通过核糖中的第位羟基，与3个相连的磷酸基团结合，形成ATP。ATP分子中的γ磷酸基团水解时，能释放30/l的能量，而6-磷酸葡萄糖水解时释放的能量只有138/l。需要指出的是，ATP分子既可以水解一个磷酸基团（γ磷酸基团），而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi）；又可以同时水解两个磷酸基团（β磷酸基团和γ磷酸基团），而形成一磷酸腺苷（AP）（腺嘌呤核糖核苷酸）和焦磷酸

5、（PPi）。后一种水解方式在某些生物合成中具有特殊意义。AP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP提供一个磷酸基团而酶形成ADP，ADP又可以迅速地接受另外的磷酸基团而形成ATP。〖板书〗ATP：A—P～P～PA—P～P＋30/lATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸化合物的典型代表。ATP分子既可以水解一个磷酸基团，而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi），30/l。〖板书〗二、ATP与ADP可以相互转化酶1酶2A—P～P～PA—P～P＋30/l（物质可逆，能量和酶不可逆）补充：〖讲述〗ATP是活细胞内一种特殊的能量载体

6、，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着，并不断与ADP相互转化而形成ATP系统。ATP在细胞内的含量是很少的。但是，ATP与ADP在细胞内的相互转化却是十分迅速的。一般地说，ATP在细胞内形成后不到1in的时间就要发生转化。这样累计下，生物体内ATP转化的总量是很大的。例如，一个成年人在静止的状态下，24h内竟有40g的ATP发生转化；在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0g/in。总之，在活细胞中，ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生的速度是相对平衡的，ATP的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平

7、。可见，细胞内ATP系统处在动态平衡之中，这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。〖板书〗三、ATP的利用吸能反应：需要消耗能量，是吸能反应。（如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，）这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量提供的。放能反应：能够释放能量，是放能反应。（如丙酮酸的氧化分解，）这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。〖讲述（黑体字是板书）〗ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下6种。①渗透能细胞的主动运输是逆浓

8、度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能。②机械能细胞内各种结构的运动都是在做机械功，所消耗的就是机械能。例如，肌细胞的收缩，草履虫纤毛的摆动，精子鞭毛的摆动，有丝分裂期间染色体的运动，腺细胞对分