第2节细胞能量通货—ATP.doc

第2节 细胞的能量通货—ATP 一、教学目标 知识方面能力方面　　学生通过分析ATP与ADP的相互转化及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。情感、态度价值观方面　　让学生在分析自己身体内发生的ATP-ADP循环及其重要意义过程中，体验到生物学原理在生产实践中的价值，加强学生对身边的科学这一理念的理解。教学教多媒体课件课时安排1课时 质疑：从这个实验结果来看，只有加入ATP萤火虫的发光器才能重新发光，由此说明了什么问题？ 由此说明了ATP是直接的能源物质，它可以直接给我们的生命活动提供能量。那么ATP具有怎样的结构才能与其所具有的功能相适应呢？ 指导学生阅读教材P88的相关内容，并让学生思考以下的几个问题： 1、ATP的中文名称是什么？ 2、ATP的分子结构简式是如何表示的？在ATP的分子结构简式中A、一、~、P各代表什么意思？ 3、一分子ATP有几个高能磷酸键？ 待学生阅读后，老师讲述有关ATP的结构。 展示ATP的结构图与ATP的结构简式图： 由于ATP的结构复杂，我们书写起来不方便，那么，我们怎样用更简单的方式将ATP 的分子结构表达出来呢？ 请一位同学把ATP的结构简式写在黑板上。 待学生书写ATP的结构简式完成后，老师展示ATP的结构简式： ATP分子的结构简式可写为：A-P~P~P，用“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“－”代表普通化学键，“~”代表高能磷酸键，高能磷酸键中贮存大量的能量，那么从ATP结构简式中可以看出ATP具有多少个高能磷酸键？ 提示：ATP具有两个高能磷酸键。 一、ATP分子具有高能磷酸键 ATP是各种细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，那么所谓的高能磷酸化合物是指什么？ ATP分子的高能磷酸键水解时所释放的能量多达30.54kj/mol，一般水解释放的能量超过20.92kj/mol的磷酸化合物 提示：细胞中进行ATP的分解同时也存在ATP的合成。 质疑：那么ATP又是怎样合成的？ 展示ATP的合成过程： ADP在ATP合成酶的催化作用下，可以接受能量，同时与游离的磷酸结合，重新形成ATP。我们可以用这个化学反应式来表示ATP的合成过程。 合成酶 展示ATP的合成反应式：ADP+Pi+能量 ATP 质疑：在ATP合成的过程中，需要能量的参与，那么这些能量主要来自于哪里呢？ 指导学生认真阅读教材P89的相关内容，然后总结归纳出ADP转化成ATP时所需能量的主要来源的途径有哪些。 请一位同学来阐述ADP转化成ATP时所需能量的主要来源的途径。 展示ADP转化成ATP时所需能量的主要来源图示： ATP合成时所需能量主要途径是来自于动和人的呼吸作用，以及绿色植物的呼吸作用和光合作用。除此之外，还有没有别的途径？ 提示：除此之外，还有硝化细菌的化能合成作用 正因为如此，ADP+Pi在满足能量的前提下源源不断地形成ATP，从而满足生命活动的能量需求，所以解决了生物体内ATP的含量很少需要量却很多这一矛盾。 从上面的学习可以看出ATP和ADP在满足某些条件下是可以相互转化的，我们可以用这样的图解来表示ATP和ADP这两者相互转化关系。 展示ATP和ADP相互转化示意图： 引导学生认真观察ATP和ADP相互转化示意图，并结合ATP的水解和ATP的合成反应式将ATP和ADP相互转化总反应式表达出来。 请一位同学到黑板把ATP和ADP相互转化总反应式表达出来： 水解酶 ATP ADP+Pi+能量 合成酶 进一步引导学生认真观察上面这个反应式，然后想一想：这个反应式是否为可逆反应？ 提示：不可逆 为什么说这不是一个可逆反应？因为可逆反应的特点是：正逆反应都在同一条件下进行的． 点拨：我们可以从以下3个方面来考虑：反应条件不同、反应场所不同、能量的来源和去向不同。 提问：那么这个反应式表示的生理意义是什么呢？ 提示：物质是可逆的，能量是不可逆的。 ATP为各项生命活动直接提供能量，那么ATP的主要用途表现在哪些方面呢？ 三、ATP的利用 指导学生阅读教材P89——90的相关内容，然后总结归纳出ATP的主要用途。 展示ATP的利用举例图片： 题是：根据ATP的利用举例图片，可知ATP主要用于主动运输、生物发电、发光、肌肉收缩、大脑思考以及各种吸能反应。 那么什么是吸能反应？ 需要吸收能量的反应叫吸能反应，与ATP水解过程有关。 那么相对而言，要释放能量的反应叫放能反应，与ATP合成过程有关 正因为能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。 那么如何理解ATP是细胞能量的通货？ 正如有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金，你认为这种比喻有道理吗？ 提示：有道理。 展示现金