第1节 生命活动的直接能源
教案
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
ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
ATP和ADP的相互转化
三、教学过程
1导入新课：
复习导入：自由扩散协助扩散主动运输方向载体能量能量从哪里来？是由谁直接提供的？前面的学习我们知道在生命系统中，主要的能源物质：主要的贮能物质：能量是有谁提供的？糖类？脂肪？还是他们都可以提供？现在我们来做一个探究实验：验证我们的想法。大家看屏幕我们在AB两支含发光器粉末的试管中分别添加等量的蒸馏水和葡萄糖，最终发光器粉末没有发出荧光。糖类、脂肪等有机物不能直接为细胞的生命活动提供能量。我们在对照组C试管中添加一种白色粉末后，发光器粉末发出荧光。添加的白色粉末是什么物质？为什么他可以使发光器粉末发出荧光？白色粉末是ATP，它是直接能源物质，为各项生命活动顺利进行直接提供能量。ATP到底是什么物质，为什么它是直接能源物质？我们为什么称它为能量通货？这就是我们这节课要弄清楚的问题。
生物的结构与功能是相适应的，我们先来学习ATP的结构：大家阅读课本P88第二段内容，回答下列问题：
ATP的中文全称？
2、ATP?的元素组成？
3、ATP?的结构简式？A、T、P三个字母的含义？—代表，～代表。
4、为什么ATP?是高能磷酸化合物？
5、什么是高能磷酸化合物？
6、ATP的结构特点（1）含有两个高能磷酸键“～”（2）远离A（腺苷）的高能磷酸键“～”易断裂且易形成。（断裂形成ADP）
7、ATP的生理作用？
8、ATP与生活的联系纯净的ATP是白色粉末状的，能溶于水，可作为一种药品，ATP片剂可以口服，ATP 注射液可以肌肉注射或静脉滴注，用于辅助治疗肌肉萎缩，脑溢血后遗症，心机炎等疾病，起到改善患者新陈代谢状况的作用。
9、ADP的中文全称？
10、ADP?的结构简式？A、D、P三个字母的含义？
11、ADP?是高能磷酸化合物？ATP与ADP的相互转化：ATP中远离A（腺苷）的高能磷酸键“～”易断裂且易形成，请同学们阅读课本P88-89内容，回答：
远离A（腺苷）的高能磷酸键“～”断裂和形成伴随着什么过程？
1、ATP的水解过程：高能磷酸键断裂，释放能量，为生命活动提供能量。方程式ATP的水解时能量的来源ATP的水解时能量的去路ATP的水解时需要的酶：ATP水解酶。
2、ATP的合成过程：方程式ATP的合成时能量来源：植物：动物：ATP的合成时能量去路：ATP的合成时需要的酶：ATP合成酶。ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易水解脱离开来，形成游离的Pi，同时，储存在这个高能磷酸键内的能量释放出来，ATP就转化成ADP。在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。大家看课本P89的图。ATP和ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存。因此与生物体的新陈代谢密切相关。对于上述反应中ATP和ADP的相互转化可以从四个方面理解：
1）两者的酶不同。ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶，ATP的合成是一种合成反应，起催化作用的是合成酶，根据酶具有专一性的特点，因此，两者的酶不同2）两者的能量来源不同。ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，而合成ATP的能量主要有光能和有机物氧化分解释放出的化学能，在动物和人体内还可以来自于其他的高能化合物如磷酸肌酸。3）两者的能量去路不同。ATP是生物体内生命活动的直接能源物质，它水解时释放的能量可以供各种生命活动所需，而ATP的合成伴随着能量的储存，ATP合成能量储存在ATP的高能磷酸键中，该反应实际上是生物体内能量的转移过程。4）两者的转化场所不同。ATP的合成场所主要是在细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解的场所则在生物体的各处。总之，ATP和ADP的相互转化并不是一个简单的可逆反应，两者转化的方向即取决于相应的酶的存在，又取决于细胞内能量供求关系，正是由于两者的不断循环，才保证了生命活动 的顺利进行。
资料分析:?
1.经测定,正常人体细胞中ATP和ADP的总量仅为2～10mmol/L。
2.成年人,静止状态下,?24小时内有40KG的ATP发生转化,一个人在激烈运动状态下,1分钟约有0.5KG的ATP发生转化。从这则材料我们可以看出体内存在的ATP的量是很少的，ATP与ADP之间转化快，且转化处于动态平衡中。细胞中的ATP的利用比作我们日常生活中的零用钱，它会随着每天的花销而减少，因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充，细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物，在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP，这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。所以ATP是细胞内的能量通货。
3.ATP和ADP相互转化的意义细胞中ATP和ADP的相互转化在活细胞中永不停息地进行着，这既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需要的能量。
4.ATP的利用（1）教师讲解：吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
（2）学生看课本图，讨论ATP还有哪些用途，从而对该图进行补充和完善。
四、随堂练习
1、ATP的结构式可以简写为（）
A、A-P-P~P?B、A-P~P~PC、A~P~P-P?D、A~P~P~P?
2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是（）
A、太阳能糖类ATP? B、ATP?糖类脂肪
C、ATP?脂肪太阳能 D、ATP?葡萄糖太阳能
3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（）
A、1，2，2? B、1，2，1? C、1，3，2 ?D、2，3，1?
4、ADP转变为ATP需要（??）
A、磷酸、腺苷、能量、酶? B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶 D、磷酸、能量、酶
5、对于反应式：ATP————ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（）
A、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆的
C、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
6、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（）
A?葡萄糖B?糖原C?三磷酸腺苷D?脂肪
7、ATP与DNA共有的组成成分为（????）
A、核酸和磷酸基???B、脱氧核糖和磷酸基团
C、腺嘌呤和磷酸基团???D、腺嘌呤和高能磷酸健
8、在各种条件都适宜的情况下，20个腺苷和90个磷酸分子最多可以合成的ATP分子数和形成的高能磷酸健数分别为（????）
A、20、30???B、30、90???C、20、60????D、20、40?
课件18张PPT。第1节 生命活动的直接能源银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如冰，卧看牵牛织女星。杜牧⒈萤火虫发光的生物学意义是什么？⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗？⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 主要是相互传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。腹部后端细胞内有荧光素 有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，转变成光能。ABCBA萤火虫发光器的经典实验 C结论：葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能为其直接供能。A腺苷磷酸基团高能磷酸键一、ATP（三磷酸腺苷）—— ~ ~P P P高能磷酸化合物A–P～P～PATPATP水解酶二、ATP与ADP可以相互转化ATP合成酶ADP + Pi +能量（二磷酸腺苷）（游离的磷酸）ADP+ Pi+能量ATPADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物和人等绿色植物能量呼
吸
作
用呼
吸
作
用光
合
作
用ADP +Pi+ATP 酶细胞质基质
线粒体叶绿体大脑思考三、ATP的利用ATP细胞内各种吸能反应生物发电发光ATP合成与ATP水解的比较：酶酶水解反应合成反应水解酶合成酶活细胞所有部位线粒体、叶绿体、
细胞质基质等高能磷酸键有机物中的化学能
、光能用于各项生命活动储存于高能磷酸键
中结论 ：物质是可逆的，反应、能量是不可逆的 1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。资料分析：3、 经测定，正常人体细胞中ATP和ADP的总量仅为2-10mmol/L2、一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ADP转化成ATP 。ATP及与ADP转化特点：①、ATP含量少，转化快，时刻不停②、ATP含量相对稳定、处于动态平衡ATP是细胞的能量“通货”吸能反应一般与ATP水解相联系放能反应一般与ATP合成相联系能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间循环流通吸能反应放能反应ATP水解提供能量吸收能量合成ATP总结一. ATP具有高能磷酸键1. ATP的分子结构简式是：2. ATP的中文名称是：二. ATP与ADP的相互转化 水解酶ATP合成酶ADP +Pi+能量2.ATP的来源能量来自光合作用、呼吸作用等1.ATP的利用能量直接用于各项生命活动三.ATP是细胞的能量“通货”A—P ~ P ~ P三磷酸腺苷ATP糖类脂肪糖原淀粉太阳能有关能源物质的回顾与小结：AMP三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别：ATP1、ATP的结构式可以简写为（ ）
A、A-P-P~P B、A-P~P~P
C、A~P~P-P D、A~P~P~PB2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 （ ）
A、太阳能 糖类 ATP
B、ATP 糖类 脂肪
C、ATP 脂肪 太阳能
D、ATP 葡萄糖 太阳能 D课堂练习：3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键 数目依次是（ ）
A、1，2，2 B、1，2，1
C、1，3，2 D、2，3，1
4、ADP转变为ATP需要（? ）
A、磷酸、腺苷、能量、酶?B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶 D、磷酸、能量、酶
C课堂练习：D5、对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ）
A、物质是可逆的，能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆的
C、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A6、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（ ）
A 葡萄糖 B 糖原 C 三磷酸腺苷 D 脂肪C课堂练习：
7、ATP与DNA共有的组成成分为（??? ）
A、核酸和磷酸基???????????? B、脱氧核糖和磷酸基团
C、腺嘌呤和磷酸基团??????D、腺嘌呤和高能磷酸健
8、在各种条件都适宜的情况下，20个腺苷和90个磷酸分子最多可以合成的ATP分子数和形成的高能磷酸健数分别为（??? ）
A、20、30????? B、30、90?????
C、20、60????? D、20、40课堂练习：CD
