資源簡介

細胞的能量“貨幣”ATP學案
一、學習目標
1、閱讀教材，利用卡紙合作構建ATP分子結構式和簡式，說出化學組成和特點，認同結構與功能觀；觀看動畫，闡述ATP如何實現為生命活動供能，初步形成物質與能量觀；
2、分析資料，構建不同生物ATP和ADP相互轉化模型，根據ATP與ADP的相互轉化及其對細胞生命活動的意義，初步形成穩態與平衡觀，認同ATP在各類生物中都起著能量“貨幣”作用，可作為生物具有共同起源的證據；
3、依據ATP分子結構和ATP和ADP相互轉化解釋ATP是細胞的能量“貨幣”和生活現象，培養歸納與概括的學科基本思維方式和嘗試用生物學知識解釋實際問題的意識。
二、課前學習任務
1、_________是細胞的主要能源物質，__________是生物體內儲存能量的物質。
2、構成RNA基本單位的核苷酸是由_______、_______、_______三部分構成的。
3、舉例說明1-4章學過的細胞中需要消耗能量的過程：_________（至少寫兩種）。
4、ATP是一種高能磷酸化合物
(1)ATP的元素組成是___________,分子組成是_________________。
(2)腺苷是由___________組成的。
(3)ATP分子去掉2個磷酸基團后的剩余部分是_______________。
(4)由于兩個相鄰的磷酸基團都帶________電荷而_________等原因，使得______磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢，也就是具有較高的______能。
5、ATP與ADP的相互轉化
(1)對細胞的正常生活來說，ATP與ADP的相互轉化，是時刻不停地發生并且處于__________之中。
(2)對動物、人、真菌和大多數細菌來說，ADP轉化成ATP所需的能量均來自_____________。
(3)對綠色植物來說，合成ATP的生理過程有____________和__________。
6、ATP的利用
(1)ATP水解釋放的__________使蛋白質等分子磷酸化，這一過程伴隨著_______的轉移，這些分子被磷酸化后，______________發生變化，活性也被改變，因而可以參與多種生命活動。
(2)細胞內許多吸能反應與ATP的__________相聯系，許多放能反應與ATP的_____________相聯系。
三、課上學習任務
任務一
1、回憶核糖核苷酸的分子組成以及結構式。（利用教師提供的材料構建腺嘌呤核糖核苷酸分子）
閱讀課本，完成下列問題：
1、 利用卡紙構建ATP結構式和結構簡式模型；
2、說出ATP的元素組成和分子組成，結構簡式中字母“A”和符號“～”代表的含義，以及結構簡式中字母“A”對應結構式中的哪一部分。
任務二
觀看ATP為主動運輸供能動畫，完成下列問題：
1、寫出ATP水解的反應式，說出ATP可以為哪些生命活動提供能量？
2、以Ca2+出細胞為例，解釋ATP如何實現為生命活動供能。（用文字和箭頭表示）
任務三
資料1：細胞中形成的ATP不到1min即被消耗，人體中ATP的總量只有大約2mg，劇烈運動時只能維持3S。
資料2：但一個成人一天在靜止狀態下所消耗的ATP是48kg，在緊張活動時, ATP的消耗可達0.5 kg /min。
研究者對蛙的肌肉組織進行短暫電刺激，檢測對照組和實驗中肌肉收縮前后ATP和ADP的量，結果如下表所示：
磷酸腺苷 收縮前/（10-6mol.g-1） 收縮后/（10-6mol.g-1）
ATP 1.30 1.30
ADP 0.60 0.60
結合實驗結果，推測細胞是如何保持ATP、ADP含量不變的？
資料1：熒光已經消失的螢火蟲發光器研磨液兩組，A組滴加一定量的ATP溶液；B組滴加等體積的葡萄糖溶液。ATP組立即重新出現熒光；葡萄糖組需要經過一段時間才會重新出現熒光。
資料2： ATP合酶廣泛分布于線粒體內膜，葉綠體類囊體，異養菌和光合菌的質膜上，在有氧呼吸和光合作用過程中，由跨膜質子動力勢（H+濃度差）的推動下合成ATP。
1、小組合作構建動物、植物和真菌ADP轉化為ATP的過程。（原料、條件、能量的來源、能量轉化的途徑）
2、討論在劇烈運動與靜止狀態時，ATP與ADP的相互轉化有什么不同？ATP與ADP的相互轉化發生障礙，有什么后果？
任務四
資料1：1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放2870kJ能量；1molATP水解釋放30.54kJ能量。
資料2：每水解1分子ATP就可以把3個Na+泵出細胞，2個Na+泵入細胞。
資料3： 葡萄糖分子中所含的是穩定的化學能。
結合資料和ATP的結構特點，解釋為什么說ATP是細胞的能量“貨幣”，而葡萄糖不能作為細胞的能量“貨幣”。
資料：白果（銀杏果）是營養價值豐富的食物。 白果有一定毒性，食用量過多機體會因呼吸麻痹，缺少能量而心臟停跳死亡。
根據資料分析，結合ATP相關知識： 推測食用白果導致機體死亡的原因。你有什么啟示？
四、課堂檢測
1、ATP是細胞中各種生命活動的通用能量“貨幣”。下列相關敘述正確的是(　　)
A.ATP中的A代表腺苷
B.ATP中的T代表胸腺嘧啶
C.細胞中ATP分子的含量很高
D.ATP分子的結構可以簡寫成A~T~P
2、在細胞培養液中加入32P標記的磷酸分子,短時間內分離出細胞的ATP,發現其含量變化不大,但部分ATP的末端磷酸基團已帶上放射性標記,該現象不能說明(　　)
A.此過程中既有ATP合成又有ATP分解
B.被32P標記的ATP是重新合成的
C.ATP是細胞內的直接能源物質
D.ATP中遠離腺苷的磷酸基團易脫離
3、10.如圖是細胞內ATP與ADP相互轉化的示意圖,請據圖回答下列問題:
在人體內,圖示左側的能量來自______________________作用,右側的能量用于　　　　　　　　　　(舉一例)。
(2)在綠色植物體內,圖示左側的能量來自　　　　　作用和　　　　作用。
(3)從圖中可知,在適宜的溫度和酶的作用下,ADP轉變成ATP時還需要的條件是　　　　。將ADP轉化為ATP的圖示改寫成反應式的形式:　　　　　　　。
(4)經測定,正常成年人靜止狀態下24 h將有40 kg ATP 發生轉化,而細胞內ADP、ATP的總量僅為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,生物體內解決這一矛盾的合理途徑是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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