【縣級(jí)公開(kāi)課】5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(gongkaike)

1、第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP 秋夕秋夕銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽牛織女星。1 1、螢蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？、螢蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2 2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3 3、螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？、螢火蟲發(fā)光的過(guò)程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾繁衍后代相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾繁衍后代。腹部細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物中儲(chǔ)存的腹部細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽苁蛊浒l(fā)光。轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽苁蛊浒l(fā)光?！咎岢鰡?wèn)題提出問(wèn)題】 是誰(shuí)是誰(shuí)直接直接給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？是葡

2、萄糖，給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？是葡萄糖，脂肪，還是其他物質(zhì)？脂肪，還是其他物質(zhì)？ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)探究螢火蟲發(fā)光的直接供能物質(zhì)A A脂肪脂肪2ml2ml葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml2mlC CD D某能源某能源物質(zhì)物質(zhì)2ml2mlA AB B置置于于暗暗處處熒光素?zé)晒馑? +適量蒸餾水適量蒸餾水實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：ATPATP是直接供能物質(zhì)是直接供能物質(zhì)D DB B蒸餾水蒸餾水2ml2mlC CD DA AB BC C本實(shí)驗(yàn)自變量是什么？對(duì)照組是什么？實(shí)驗(yàn)組是什么？熒熒光光消消失失后后為什么要等熒光消失后再加入能源物質(zhì)呢？腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷腺苷（A）磷酸基團(tuán)磷酸基

3、團(tuán)一、一、ATPATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)腺苷三磷酸（ATP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷一磷酸（AMP）請(qǐng)嘗試將下列結(jié)構(gòu)組合為請(qǐng)嘗試將下列結(jié)構(gòu)組合為ATPATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：APPP 腺苷腺苷（腺嘌呤（腺嘌呤+核糖）核糖）磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)普通化學(xué)鍵普通化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵特殊的化學(xué)鍵1mol ATP水解釋放的能量高達(dá)30.54 kJ，所以ATP是一種高能磷酸化合物。1從該資料可看出生物體內(nèi)從該資料可看出生物體內(nèi)ATP有什么特點(diǎn)？有什么特點(diǎn)？消耗大，含量低，不能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。2ATP會(huì)不會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況？會(huì)不會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況？不會(huì)。ATP和ADP可以時(shí)刻不停地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。 一個(gè)成年人安靜狀態(tài)下

4、，一個(gè)成年人安靜狀態(tài)下，24 h內(nèi)有內(nèi)有40 kg的的ATP水解。劇烈運(yùn)動(dòng)水解。劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有狀態(tài)下，每分鐘約有0.5 kg的的ATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。在正分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。在正常人體中常人體中ATP和和ADP的總量很少，且基本保持一定，大約為的總量很少，且基本保持一定，大約為2 mg10 mg。在人體安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)。在人體安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP所含的能量只能供肌肉收縮所含的能量只能供肌肉收縮12 s。 資料分析合成酶合成酶二、二、ATPATP與與ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化（生物界的統(tǒng)一性）（生物界的統(tǒng)一性）ATPADPAPPP 水解酶水解酶APP

5、+Pi + 能量能量ADP腺苷二磷酸腺苷二磷酸不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成合成酶合成酶ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP水解ATP合成反應(yīng)式ATPADPPi能量能量PiADPATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)條件ATP水解酶ATP合成酶場(chǎng)所生物體的需能部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體葉綠體能量來(lái)源特殊的化學(xué)鍵呼吸作用、光合作用能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊的化學(xué)鍵酶酶思考：ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？ATP ADP+Pi+能量酶2酶1NO三、ATP的利用用于大腦思考（電能）用于大腦思考（電能）用于肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）用于肌細(xì)胞收縮（機(jī)械能）葡萄糖葡萄糖+果糖果糖 蔗糖蔗糖酶酶用于細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)用于細(xì)

6、胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)用于生物放電（電能）用于生物放電（電能）用于生物發(fā)光（光能）用于生物發(fā)光（光能）用于主動(dòng)運(yùn)輸用于主動(dòng)運(yùn)輸 （滲透能）（滲透能）電鰩ATP的供能方式(以主動(dòng)運(yùn)輸為例） ATP的水解 ATP的合成1、吸能反應(yīng)總是與_相聯(lián)系，由ATP水解提供能量； 放能反應(yīng)總是與_相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。2、能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。糖類、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用。ATP儲(chǔ)存的能量相對(duì)較少，但能被直接利用。釋放儲(chǔ)存 應(yīng)用：科學(xué)家運(yùn)用這一原理，將熒光素酶基因?qū)胫参锖螅儆脽晒馑厝芤簼补嘀参铮罐D(zhuǎn)基因植物在黑暗中發(fā)光，從而培育出一種能發(fā)光的“熒光樹(shù)

7、”。白天，陽(yáng)光照射，公園與普通公園一模一樣。晚上，這些樹(shù)就自動(dòng)發(fā)光。公園里不需要路燈，一片通明。而且，光照非常柔和。未來(lái)，夜間發(fā)光的樹(shù)可能會(huì)成為街燈的天然替代品。原理：熒光樹(shù)四、科技前沿ATPATP全稱：全稱：腺苷腺苷三磷酸三磷酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： A-PA-PP PP PATPATP的來(lái)源：的來(lái)源：ATPATP與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化: :ATPATP的利用：各種形式的能量的利用：各種形式的能量光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能量水解酶 合成酶 正是由于細(xì)胞內(nèi)具有正是由于細(xì)胞內(nèi)具有ATPATP這種能量這種能量“貨幣貨幣”，細(xì)胞才能及時(shí)

8、，細(xì)胞才能及時(shí)而持續(xù)地滿足各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。而持續(xù)地滿足各項(xiàng)生命活動(dòng)對(duì)能量的需求。五、課堂小結(jié)五、課堂小結(jié)1 1、如圖表示的是、如圖表示的是ATPATP和和ADPADP之間的轉(zhuǎn)化圖，可以確定之間的轉(zhuǎn)化圖，可以確定( ( ) )A AA A為為ADPADP，B B為為ATPATPB B能量能量1 1和能量和能量2 2來(lái)源相同來(lái)源相同C C酶酶1 1和酶和酶2 2是同一種酶是同一種酶D DX1X1和和X2X2是同一種物質(zhì)是同一種物質(zhì)D課堂練習(xí)課堂練習(xí)2.ATP是細(xì)胞的能量通貨，是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下圖為是細(xì)胞的能量通貨，是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下圖為ATP的結(jié)構(gòu)和的結(jié)構(gòu)和ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說(shuō)法不正確的是相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說(shuō)法不正確的是( )A.圖圖1中的中的a代表腺苷，代表腺苷，b、c為特殊的化學(xué)鍵為特殊的化學(xué)鍵B.圖圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中的