細(xì)胞的能量“貨幣”ATP第五章

第2節(jié)第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用（共1課時(shí)）導(dǎo)入螢火蟲故事1.螢火蟲體內(nèi)哪種物質(zhì)是螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)？【任務(wù)1】閱讀課本p86，結(jié)合結(jié)構(gòu)圖，小組討論回答以下問題：【項(xiàng)目學(xué)習(xí)1】一、ATP是一種高能磷酸化合物1.ATP的中文名稱？2.ATP的元素組成？3.腺苷由什么組成？C、H、O、N、P腺苷三磷酸腺嘌呤+核糖腺嘌呤核糖腺苷磷酸磷酸磷酸特殊的化學(xué)鍵▲

（

ATP）的結(jié)構(gòu)普通化學(xué)鍵腺苷三磷酸【項(xiàng)目學(xué)習(xí)1】一、ATP是一種高能磷酸化合物模型構(gòu)建：長方形卡片表示腺嘌呤，五邊形卡片表示核糖，圓形卡片表示磷酸，用粉筆畫出化學(xué)鍵，構(gòu)建ATP分子的結(jié)構(gòu)模型。思考：

①ATP含有幾個(gè)腺苷？②幾個(gè)磷酸基團(tuán)？③它們是如何連接的？【任務(wù)2】模型構(gòu)建活動(dòng)【任務(wù)3】閱讀資料1，結(jié)合課本p86-87,小組討論回答問題：【項(xiàng)目學(xué)習(xí)1】一、ATP是一種高能磷酸化合物

現(xiàn)有甲、乙兩組ATP溶液，甲組用32P標(biāo)記ATP的β位的磷酸基團(tuán)，乙組用32P標(biāo)記ATP的γ位的磷酸基團(tuán)。之后分別加入等量的ATP水解酶，短時(shí)間后迅速分離溶液中游離的磷酸基團(tuán)。結(jié)果只有乙組中游離的磷酸基團(tuán)帶有放射性。1.從上述資料看，ATP中哪個(gè)化學(xué)鍵最不穩(wěn)定？末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。其他分子P

腺嘌呤核糖PP~~能量ATPADP（腺苷二磷酸）ATP水解酶最不穩(wěn)定資料1：用α、β和γ表示ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置，即：A－Pα～Pβ～Pγ

2.當(dāng)ADP繼續(xù)失去一個(gè)磷酸時(shí)，形成什么？（聯(lián)系之前所學(xué)內(nèi)容）腺嘌呤核糖核苷酸3.ATP水解的過程就是

的過程，1molATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ,所以說

。釋放能量ATP是一種高能磷酸化合物資料2：成年人體內(nèi)ATP的總量約為2~10mg，在安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP的所放能量只能維持肌肉收縮1~2s；成年人在安靜的狀態(tài)下一天需要消耗的ATP為40kg，在活動(dòng)的狀態(tài)下ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min。

每個(gè)細(xì)胞每秒鐘可合成約1000萬個(gè)ATP且同時(shí)有等量ATP被水解。

ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的。1.從上述資料來看，ATP在細(xì)胞中有什么特點(diǎn)？2.細(xì)胞是如何解決這一矛盾的？3.通過以上資料，你還能得到什么信息？含量少、需求大迅速轉(zhuǎn)化，且處于動(dòng)態(tài)平衡之中體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性?！救蝿?wù)1】閱讀情景資料2，結(jié)合課本p87,小組討論回答問題：【項(xiàng)目學(xué)習(xí)2】二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化【任務(wù)2】閱讀情景資料3，結(jié)合課本p87圖5-4和圖5-5,小組完成：【項(xiàng)目學(xué)習(xí)2】二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化資料3：催化ATP合成的酶主要分布在線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體膜上。ADP接受細(xì)胞呼吸中有機(jī)物氧化分解釋放的能量或光合作用中捕獲的光能，與游離的Pi結(jié)合，重新合成ATP。能量ATPADPPi光合作用根據(jù)上述材料，請(qǐng)完善ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的概念模型圖。呼吸作用用于各項(xiàng)生命活動(dòng)用于大腦思考（電能）

用于主動(dòng)運(yùn)輸（滲透能）用于生物發(fā)光(光能)用于生物發(fā)電（電能）

用于物質(zhì)合成（化學(xué)能）用于肌肉收縮（機(jī)械能）ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動(dòng)的呢？【項(xiàng)目學(xué)習(xí)3】三、ATP的利用1.ATP為生命活動(dòng)提供能量ATP水解釋放的能量如何用于上述各種生命活動(dòng)？【項(xiàng)目學(xué)習(xí)3】三、ATP的利用2.（1）播放ATP供能的過程視頻1.參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活。2.在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。3.載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+

釋放到膜外。123ATP水解釋放的能量如何用于上述各種生命活動(dòng)？【項(xiàng)目學(xué)習(xí)3】三、ATP的利用2.（2）載體蛋白的磷酸化ATPADP水解合成細(xì)胞的

吸能反應(yīng)（各項(xiàng)生命活動(dòng)）細(xì)胞的

放能反應(yīng)能量能量ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”！葡萄糖、脂肪等含有能量多不能被直接利用

吸能反應(yīng)：（伴隨ATP水解）由ATP水解提供能量。

放能反應(yīng)：（伴隨ATP合成）釋放的能量貯存在ATP中。

ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”，滿足細(xì)胞各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。含有能量相對(duì)少能被直接利用【項(xiàng)目學(xué)習(xí)3】三、ATP的利用3.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”如果將螢火蟲發(fā)光基因轉(zhuǎn)入道路兩旁的樹中，那么……與生活的聯(lián)系熒光素+能量+O2

氧化熒光素?zé)晒馑孛福òl(fā)出熒光）ATP全稱：腺苷三磷酸結(jié)構(gòu)簡式：

A-P～P～PATP的來源：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化:ATP的利用：各種形式的能量光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶1

酶2思維導(dǎo)圖小結(jié)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)(

)(2)ATP由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成(

)(3)ATP是高能磷酸化合物，含3個(gè)特殊化學(xué)鍵，其中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢能(

)×××對(duì)點(diǎn)練習(xí)1.判斷題：(4)吸能反應(yīng)伴隨著ATP的合成，放能反應(yīng)伴隨著ATP的水解(

)(5)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡(

)(6)載體蛋白磷酸化不會(huì)使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(

)×××對(duì)點(diǎn)練習(xí)1.判斷題：2.下列有關(guān)ATP的敘述中，不正確的是()A.ATP的合成一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系B.ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能C.細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)一般需要消耗ATPD.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”D對(duì)點(diǎn)練習(xí)提升練習(xí)1．在ATP分子中，大量的化學(xué)能貯存在()A．腺苷內(nèi)部

B．腺苷與磷