1、1第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第 2 2 节节 细胞的能量“货币”细胞的能量“货币”ATPATP 导学案导学案 备课老师：备课老师：审核：高一生物备课组审核：高一生物备课组 备课时间：备课时间：2021.12.09 【生命观念】【生命观念】1.1.通过通过 ATPATP 的结构式及其相关信息，理解的结构式及其相关信息，理解 ATPATP 的结构特点；的结构特点；2.2.依据依据 ATPATP 与与ADPADP 相互转化示意图分析相互转化示意图分析 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程；相互转化的过程；3.3.结合实例，结合实例，理解理解 ATPATP
2、的利用。的利用。【科学思维】【科学思维】1.1.依据依据 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化示意图分析相互转化示意图分析 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程；相互转化的过程；2.2.结合结合实例，实例，理解理解 ATPATP 的利用。的利用。【科学探究】【科学探究】1.1.通过比较通过比较 ATPATP 水解与合成，水解与合成，理解理解 ATPATP 水解与合成不可逆；水解与合成不可逆；2.2.通过通过 ATPATP 的结的结构式，理解特殊化学键。构式，理解特殊化学键。【社会责任】结合实例，【社会责任】结合实例，理解理解 ATPATP 的利用。的利用。【教学重点】【教学重
3、点】1.1.ATPATP 的结构式；的结构式；2.2.ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程；相互转化的过程；3.3.ATPATP 的利用。的利用。【教学难点】【教学难点】ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程。相互转化的过程。一、一、ATPATP 是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化合物 1 1、结构式：结构式：2 2、元素组成：、元素组成：_；3 3、结构简式：、结构简式：_；4 4、特殊化学键：（用、特殊化学键：（用_表示，表示，ATPATP 中共有中共有_个）个）_的末端磷酸基团具有较的末端磷酸基团具有较高的转移势能，即容易水解；高的转移势能，即容易水解；5 5、A
4、TPATP 是细胞内的一种是细胞内的一种_化合物。化合物。二、二、ATPATP 与与 ADPADP 可以相互转化可以相互转化 1 1、转化过程、转化过程 2 2、ATPATP 及与及与 ADPADP 转化特点：（转化特点：（1 1）ATPATP 含量含量_、但转化、但转化_；（；（2 2）相对稳定、动态平衡。）相对稳定、动态平衡。3 3、ATPATP 合成与合成与 ATPATP 水解的比较水解的比较 反反 应应 反应类型反应类型 酶的类型酶的类型 能量来源能量来源 能量去向能量去向 反应场所反应场所 生物体需能部位生物体需能部位 结论：结论：三、三、ATPATP 的利用的利用【合作探究】【合作
5、探究】阅读课本阅读课本 P P8888,回答下列关于回答下列关于 ATPATP 的利用实例的问题。的利用实例的问题。讨论讨论 1 1、兴奋在神经纤维上的传导、生物电：化学能、兴奋在神经纤维上的传导、生物电：化学能_；2讨论讨论 2 2、纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞收缩、精子尾部的摆动等：化学能、纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞收缩、精子尾部的摆动等：化学能_；讨论讨论 3 3、细胞内各种吸能反应（物质合成）：化学能、细胞内各种吸能反应（物质合成）：化学能_；讨论讨论 4 4、维持恒温动物的体温：化学能、维持恒温动物的体温：化学能_；讨论讨论 5 5、萤火虫发光：化学能、萤火虫发光：化学能_；讨论讨论 6
6、6、细胞的主动运输：化学能、细胞的主动运输：化学能_。【实例】【实例】ATPATP 为主动运输供能的过程：为主动运输供能的过程：1 1、参与参与 CaCa2+2+主动运输的载体蛋白是一种能催化主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATP_ATP_的酶。的酶。当膜内侧的当膜内侧的 CaCa2+2+与其相与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了；应位点结合时，其酶活性就被激活了；2 2、在载体蛋白这种酶的作用下，、在载体蛋白这种酶的作用下，ATPATP 分子的末端磷酸基团脱离下来与分子的末端磷酸基团脱离下来与_结合，结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的
7、_；3 3、载体蛋白、载体蛋白_导致其空间结构发生变化，导致其空间结构发生变化，使使 CaCa2+2+的结合位点转向膜外侧，的结合位点转向膜外侧，将将CaCa2+2+释放到膜外。释放到膜外。【总结】【总结】细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP_ATP_提供能量的。提供能量的。1 1、吸能反应：、吸能反应：伴随伴随 ATPATP 的的_，如蛋白质的合成。，如蛋白质的合成。2 2、放能反应：、放能反应：伴随伴随 ATPATP 的的_，如葡萄糖的氧化分解。，如葡萄糖的氧化分解。3 3、生物体内能源物质、生物体内能源物质 生物体各项生命活动的直接能源物质
8、生物体各项生命活动的直接能源物质 生物体各项生命活动的主要能源物质生物体各项生命活动的主要能源物质 生命的燃料生命的燃料 生物体各项生命活动的最终能源生物体各项生命活动的最终能源 细胞内良好的储能物质细胞内良好的储能物质 动物细胞内糖类的贮能形式动物细胞内糖类的贮能形式 植物细胞内糖类的贮能形式植物细胞内糖类的贮能形式 生物体内三大能源物质生物体内三大能源物质 【课堂作业】【课堂作业】1.1.（海南海南 20142014T T1010）下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（）下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（）A A脂肪脂肪 B B钙离子钙离子 C C糖糖 D DATP
9、ATP 2.2.（海南海南 20152015T T3 3）ATPATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于关于 ATPATP 的叙述，错误的叙述，错误的是（的是（）A A酒精发酵过程中有酒精发酵过程中有 ATPATP 生成生成 B BATPATP 可为物质跨膜运输提供能量可为物质跨膜运输提供能量 C CATPATP 中高能磷酸键水解可释放能量中高能磷酸键水解可释放能量 D DATPATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成 3.3.下列四种化合物的“”中都含有结下列四种化合物的“”中都含有结构“构“A A”，对此分析不正确的是
10、（”，对此分析不正确的是（）A A烟草花叶病毒的遗传物质中含有烟草花叶病毒的遗传物质中含有结构和结构和 B B大肠杆菌的遗传物质中含有结构大肠杆菌的遗传物质中含有结构和和 C C烟草花叶病毒和肺炎双球菌的遗传物质中都含有结构烟草花叶病毒和肺炎双球菌的遗传物质中都含有结构 D D人体的一个细胞中可同时含有这四种结构人体的一个细胞中可同时含有这四种结构 4.4.图图 1 1 为为 ATPATP 的结构，的结构，图图 2 2 为为 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的关系式，以下说法正确的是（相互转化的关系式，以下说法正确的是（）A AATPATP 在代谢旺盛的细胞中含量很丰富在代谢旺盛的细
11、胞中含量很丰富 B B由图由图 1 1 可知可知 ATPATP 中含有中含有 3 3 个特殊化学键个特殊化学键 C C图图 2 2 中的酶中的酶 1 1 和酶和酶 2 2 为同一类酶为同一类酶 D D图图 2 2 中反应向左进行可以发生在叶绿体中中反应向左进行可以发生在叶绿体中 3第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第 2 2 节节 细胞的能量“货币”细胞的能量“货币”ATPATP 导学案导学案 备课老师：麦亚湛备课老师：麦亚湛 审核：高一生物备课组审核：高一生物备课组 备课时间：备课时间：2020.12.09 【生命观念】【生命观念】1.1.通过通过 ATPATP 的结
12、构式及其相关信息，理解的结构式及其相关信息，理解 ATPATP 的结构特点；的结构特点；2.2.依据依据 ATPATP 与与ADPADP 相互转化示意图分析相互转化示意图分析 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程；相互转化的过程；3.3.结合实例，结合实例，理解理解 ATPATP 的利用。的利用。【科学思维】【科学思维】1.1.依据依据 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化示意图分析相互转化示意图分析 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程；相互转化的过程；2.2.结合结合实例，实例，理解理解 ATPATP 的利用。的利用。【科学探究】【科学探究】1.1.通过比较通
13、过比较 ATPATP 水解与合成，水解与合成，理解理解 ATPATP 水解与合成不可逆；水解与合成不可逆；2.2.通过通过 ATPATP 的结的结构式，理解特殊化学键。构式，理解特殊化学键。【社会责任】结合实例，【社会责任】结合实例，理解理解 ATPATP 的利用。的利用。【教学重点】【教学重点】1.1.ATPATP 的结构式；的结构式；2.2.ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程；相互转化的过程；3.3.ATPATP 的利用。的利用。【教学难点】【教学难点】ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的过程。相互转化的过程。一、一、ATPATP 是一种高能磷酸化合物是一种高能磷酸化
14、合物 1 1、结构式：、结构式：2 2、元素组成：、元素组成：C C、H H、O O、N N、P P；3 3、结构简式：、结构简式：A AP PP PP P；4 4、特殊化学键：（用、特殊化学键：（用表示，表示，ATPATP 中共有中共有 2 2个）个）远离腺苷远离腺苷的末端磷酸基团具有较高的转移的末端磷酸基团具有较高的转移势能，即容易水解；势能，即容易水解；5 5、ATPATP 是细胞内的一种是细胞内的一种高能磷酸高能磷酸化合物。化合物。二、二、ATPATP 与与 ADPADP 可以相互转化可以相互转化 1 1、转化过程、转化过程 2 2、ATPATP 及与及与 ADPADP 转化特点：（转
15、化特点：（1 1）ATPATP 含量含量少少、但转化、但转化快快；（；（2 2）相对稳定、动态平衡。）相对稳定、动态平衡。3 3、ATPATP 合成与合成与 ATPATP 水解的比较水解的比较 反反 应应 反应类型反应类型 合成反应合成反应 水解反应水解反应 酶的类型酶的类型 ATPATP 合成酶合成酶 ATPATP 水解酶水解酶 能量来源能量来源 化学能（呼吸作用）、化学能（呼吸作用）、光能（植物光合作用）光能（植物光合作用）特殊化学键特殊化学键 能量去向能量去向 特殊化学键特殊化学键 用于各项生命活动用于各项生命活动 反应场所反应场所 线粒体、叶绿体、细胞质基质线粒体、叶绿体、细胞质基质
16、生物体需能部位生物体需能部位 结论：结论：物质是可逆的，能量是不可逆的物质是可逆的，能量是不可逆的 三、三、ATPATP 的利用的利用【合作探究】【合作探究】阅读课本阅读课本 P P8888,回答下列关于回答下列关于 ATPATP 的利用实例的问题。的利用实例的问题。讨论讨论 1 1、兴奋在神经纤维上的传导、生物电：化学能、兴奋在神经纤维上的传导、生物电：化学能电能电能；4讨论讨论 2 2、纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞收缩、精子尾部的摆动等：化学能、纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞收缩、精子尾部的摆动等：化学能机械能机械能；讨论讨论 3 3、细胞内各种吸能反应（物质合成）：化学能、细胞内各种吸能反应（物质
17、合成）：化学能化学能化学能；讨论讨论 4 4、维持恒温动物的体温：化学能、维持恒温动物的体温：化学能热能热能；讨论讨论 5 5、萤火虫发光：化学能、萤火虫发光：化学能光能光能；讨论讨论 6 6、细胞的主动运输：化学能、细胞的主动运输：化学能渗透能渗透能。【实例】【实例】ATPATP 为主动运输供能的过程：为主动运输供能的过程：1 1、参与参与 CaCa2+2+主动运输的载体蛋白是一种能催化主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATPATP 水解水解的酶。的酶。当膜内侧的当膜内侧的 CaCa2+2+与其相应位与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了；点结合时，其酶活性就被激活了；2 2、在载体蛋白这种酶
18、的作用下，、在载体蛋白这种酶的作用下，ATPATP 分子的末端磷酸基团脱离下来与分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白载体蛋白结合，这一结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化磷酸化；3 3、载体蛋白、载体蛋白磷酸化磷酸化导致其空间结构发生变化，导致其空间结构发生变化，使使 CaCa2+2+的结合位点转向膜外侧，的结合位点转向膜外侧，将将 CaCa2+2+释放释放到膜外。到膜外。【总结】【总结】细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATPATP 直接直接提供能量的。提供能量的。1 1、吸能反应：、吸能反应
19、：伴随伴随 ATPATP 的的水解水解，如蛋白质的合成。，如蛋白质的合成。2 2、放能反应：、放能反应：伴随伴随 ATPATP 的的合成合成，如葡萄糖的氧化分解。，如葡萄糖的氧化分解。3 3、生物体内能源物质、生物体内能源物质 生物体各项生命活动的直接能源物质生物体各项生命活动的直接能源物质 ATPATP 生物体各项生命活动的主要能源物质生物体各项生命活动的主要能源物质 糖类糖类 生命的燃料生命的燃料 葡萄糖葡萄糖 生物体各项生命活动的最终能源生物体各项生命活动的最终能源 太阳能太阳能 细胞内良好的储能物质细胞内良好的储能物质 脂肪脂肪 动物细胞内糖类的贮能形式动物细胞内糖类的贮能形式 糖原糖
20、原 植物细胞内糖类的贮能形式植物细胞内糖类的贮能形式 淀粉淀粉 生物体内三大能源物质生物体内三大能源物质 糖类、脂肪、蛋白质（按供能先后排序）糖类、脂肪、蛋白质（按供能先后排序）【课堂作业】【课堂作业】1.1.（海南海南 20142014T T1010）下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（）下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（D D ）A A脂肪脂肪 B B钙离子钙离子 C C糖糖 D DATPATP 2.2.（海南海南 20152015T T3 3）ATPATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于关于 ATPATP 的叙述
21、，错误的叙述，错误的是（的是（D D ）A A酒精发酵过程中有酒精发酵过程中有 ATPATP 生成生成 B BATPATP 可为物质跨膜运输提供能量可为物质跨膜运输提供能量 C CATPATP 中高能磷酸键水解可释放能量中高能磷酸键水解可释放能量 D DATPATP 由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成 3.3.下列四种化合物的“”中都含有结下列四种化合物的“”中都含有结构“构“A A”，对此分析不正确的是（”，对此分析不正确的是（B B）A A烟草花叶病毒的遗传物质中含有烟草花叶病毒的遗传物质中含有结构和结构和 B B大肠杆菌的遗传物质中含有结构大肠杆菌的遗传物质中含有结
22、构和和 C C烟草花叶病毒和肺炎双球菌的遗传物质中都含有结构烟草花叶病毒和肺炎双球菌的遗传物质中都含有结构 D D人体的一个细胞中可同时含有这四种结构人体的一个细胞中可同时含有这四种结构 4.4.图图 1 1 为为 ATPATP 的结构，的结构，图图 2 2 为为 ATPATP 与与 ADPADP 相互转化的关系式，以下说法正确的是（相互转化的关系式，以下说法正确的是（D D）A AATPATP 在代谢旺盛的细胞中含量很丰富在代谢旺盛的细胞中含量很丰富 B B由图由图 1 1 可知可知 ATPATP 中含有中含有 3 3 个特殊化学键个特殊化学键 C C图图 2 2 中的酶中的酶 1 1 和酶和酶 2 2 为同一类酶为同一类酶 D D图图 2 2 中反应向左进行可以发生在叶绿体中中反应向左进行可以发生在叶绿体中
