细胞的能量“通货”——ATP 导学案
细胞的能量“通货”——ATP 导学案
【学习目标】
1、通过萤火虫发光器实验分析,发展学生的科学探究能力。
2、通过ATP结构及特点分析,进一步形成结构功能观。
3、通过理解ATP与ADP的迅速转化并处于动态平衡的过程,初步形成稳态与平衡观。
【学习重难点】
重点:1、ATP的结构与功能
2、ATP与ADP的相互转化
难点:ATP与ADP的相互转化
【自主学习】
是 的英文名称缩写,结构式可以简写成 ,其中“A”代表,“P”代表,“~”代表 。由于两个相邻磷酸都带____________而相互排斥等原因,使得远离__________的那个特殊化学键化学键______________,容易____________,具有较高的转移势能。
水解的过程就是的______________过程,1 molATP水解能量高达30.54 KJ,所以说ATP是一种_____________________。
3.对细胞的正常生活来说,ATP和ADP的这种相互转化是 地发生并且处于
之中。ATP和ADP相互转化的能量机制,是生物界的 。
转化为ATP时所需能量,对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来均自于 ,对于绿色植物来说,还可以来自于 。
可用于细胞、各种 反应,还用于生物发电、发光、肌肉收缩,大脑思考等生命活动。ATP水解释放的磷酸基团使,这在生活中是很常见的。这些分子被磷酸化后,发生变化,因而可以参加各种化学反应。
6. 吸能反应一般与ATP的反应相联系,由ATP水解提供能量,放能反应一般与ATP 的反应相联系,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 。可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的。
【合作探究】:
一、ATP的功能
【相关资料】萤火虫发光原理:萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。
想一想:为萤火虫发光提供能量的可能是什么物质?谁为萤火虫尾部细胞发光直接提供能量?
【实验探究】设计实验,探究葡萄糖、脂肪、ATP谁为萤火虫尾部细胞发光直接提供能量
实验材料:萤火虫发光器研磨粉、试管、滴管、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。
实验思路:
实验结论:
二:ATP的结构
1、ATP分子的结构简式是怎样的? 各字母与符号的含义是什么?
2、ATP是一种什么化合物?为什么?
3、为什么ATP可作为驱动细胞生命活动的直接能源物质?
三:ATP与ADP的相互转化
【资料分析】研究显示,一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg;在剧烈运动的状态下,每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP。成人体内ATP总量约2~10mg,人体安静状态下,肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s。分析资料,思考并讨论下列问题:
1、从上述资料你能得出什么结论?机体如何调节这一矛盾?
2、请用图形描绘ATP与ADP之间的相互转换,并说明ATP合成时能量的来源。
3、ATP与ADP的相互转化是否是一个可逆过程?请说明理由。
四、ATP的利用(阅读教材P88页,回答下列问题。)
1、举例说明ATP水解释放的能量的去路。
2、ATP释放的能量是如何用于上述生命活动的呢?
【小结】:
ATP水解为细胞中各种生命活动提供能量,与细胞中的许多相联系;ATP合成时消耗能量,与细胞中的相联系。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,因此ATP是细胞中流通的能量“”。
【拓展延伸】:
智能生物药物成为治疗癌症等难以攻克的疾病的首选,其中ATP控制的药物递送系统通常用靶向ATP的适体作为“生物闸门”来实现药物的按需快速释放。近些年,一系列的材料已经证明,在细胞内高含量ATP条件下可以释放治疗药物。
(1)文中“一系列的材料”可以是蛋白质纳米管,可用来包裹、保护药物,根据ATP、蛋白质的结构和功能推测ATP在药物释放中所起的作用。
(2)ATP控制的药物递送系统是否实现了药物的定向运输?
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