第2节  细胞的能量“通货”――ATP

江苏省南菁高级中学  程明

一、学习目标：1.知识目标：简述ATP的化学组成和特点

2.能力目标：（1）能够解释ATP的分子结构简式

（2）能够解释ATP在能量代谢中的作用

3.情感目标：认同ATP是细胞中的能量通货

二、学习重点：ATP的化学组成、特点及其在能量代谢中的作用

三、学习难点：ATP与ADP的相互转化

四、学习过程：

实验探究：萤火虫发光所需的能量直接来源是什么？

实验原理：萤火虫尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。

材料用具：发光器割下、干燥、研磨成的粉末, 一定浓度的葡萄糖溶液，一定浓度的脂肪溶液，蒸馏水，滴管，大小一致的试管若干。

实验过程：1、取两等份发光器的粉末分别装入甲、乙两支试管,各加入少量水使之混合；

2、置于暗处观察试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失；

3、在甲试管中加入一定量的葡萄糖溶液，在乙试管中加入等量的脂肪溶液，仍在暗处中观察一段时间，未有荧光出现；

4、另取一支试管，放入等量的发光器粉末加水混合，在暗处等荧光消失；

5、在试管中加入与葡萄糖等量的未知白色粉末，暗处观察一段时间，有荧光出现。

未知白色粉末为ATP，此实验说明                                                 。

 

讨论一：ATP具有怎样的结构，使其能直接给细胞的生命活动提供能量？

1、ATP的中文全称                           ；

2、ATP的结构简式                      ，A代表            ，P代表            ，~代表                。

3、ATP的水解过程：                                               。

练一练：  1、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         

2、 ATP中大量化学能储存在 (     )

A、腺苷内    B．磷酸基团内    C．腺苷与磷酸基团连接键内    D．高能磷酸键内

 

讨论二：ATP水解释放的大量能量在细胞的哪些生命活动中被利用？

ATP的利用举例：                                                              

资料阅读：经测定，ATP在细胞内的含量很少，仅为2～10mmol/L。但是一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。

讨论三：为满足能量的需要，生物体如何解决这一矛盾？

ATP的合成过程：                                               。

ATP与ADP的相互转化化学反应式：

 

 

 

ATP与ADP的相互转化的比较：

	ATP合成	ATP水解
场所		细胞内所有需要能量进行生命活动的结构
酶
能量	呼吸作用分解有机物释放的           能和光合作用中吸收的         能	储存在ATP                   中的化学能

练一练：3、ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表（     ）

A、H₂O       B、腺苷     C、磷酸分子    D、磷酸基团

4、关于动物细胞中ATP的正确叙述（     ）

A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多

B、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成

C、它含有三个高能磷酸键

D、ATP转变为ADP的反应是可逆的

 

能力提升：

在自然界生物发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。如萤火虫腹部细胞内含有荧光素，接受ATP提供的能量后就会被激活，在有氧的条件下，经荧光素酶的催化作用形成氧化荧光素并且发出荧光。有研究表明：ATP提供的能量越多（ ATP浓度越高），萤火虫的发光强度越强。请设计一个实验验证上述观点。 

1.该实验的目的是：                                                  。                                                                   

2.实验材料：萤火虫的萤光器晒干后研成粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同烧杯若干、

大小相同的试管若干、标签纸若干等其他实验所需材料。

3.实验步骤：

①                                                                                 

②                                                                                

③                                                                                

= 4 \* GB3 ④                                                                                 

4.实验现象预测：                                                          。

5.实验结论：                                                              。