新陈代谢与ATP.doc

新陈代谢与ATP.doc高流中学2007届高三生物一轮复习教学案017新陈代谢与ATP一、教学目标理解ATP的分子简式及其结构特;2、理解ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞中能量代谢中的意义3、理解ATP的形成途径握ATP是新陈代谢的直接能源,并理解ATP作为"能量通用货币"的含义二、复习基础知识:ATP(三磷酸腺苷):A—P~P~P。:ATP是生命活动的直接能量来源,但它在细胞内的含量并不高,因此细胞内ATP的形成与分解相当频繁。:ATPADP+Pi(磷酸)+能量ATP合成(反应式从右至左)ATP分解(反应式从左至右)场所细胞质基质、线粒体和叶绿体包括细胞内所有需要能量的进行生命活动的结构条件由合成酶催化由水解酶催化“能量”合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能注意:ATP水解释放的能量不会再参与ATP的合成ATP水解释放的能量是储存在ATP的高能磷酸键中的化学能三、难点突破:(一)ATP与ADP间的转化过程是否为可逆反应? 1、从反应的时间上分析:ATP的合成与ATP的水解并不是同时发生的,总的来说,细胞中能量供应充足时,更多地发生ATP的合成反应;细胞中耗能反应多时,更多地进行ATP的水解反应。 2、从反应的空间上分析:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体,而ATP分解发生在需要ATP供能的地方,范围广。 3、从反应的能量变化上分析:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能,被各项生命活动所利用。而合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。 4、从反应的性质上分析:ATP的分解为水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;而ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性,因此反应条件不同。通过上面的分析可知,ATP与ADP的相互转化反应并不是可逆的,但由于ATP-ADP循环在活细胞中是永无止境地进行着,即不断地有ATP在合成,以补充机体所消耗的ATP,正是这两种物质的往复循环,从而保证生命过程能量的需求。(二)ATP中能量的利用在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键的物质。生物体的一切生命活动都离不开ATP。ATP是生物体内直接供给可利用能量的物质,是细胞内能量转换的"中转站",各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的。生物体内由于有各种酶作为生物催化剂,同时又有细胞中生物膜系统的存在。因此,ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。这些能量形式上要有: 1、机械能。生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动都在做机械功,所消耗的就是机械能。例如,纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞的收缩、细胞分裂期间染色体的运动等,都是由ATP提供能量来完成的。 2、电能。生物体内神经系统传导冲动和某些生物能够产生电流,此时消耗的就是电能。电能也是由ATP所提供的能量转换而成的。 3、渗透能。细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的,物质跨膜移动所做的功消耗了能量,这些能量叫做渗透能,渗透能也来自ATP。 4、化学能。生物体内物质的合成需要化学能,小分子物质合成大分子物质时,必须直接或间接的能量供应。此外,物质在分解的开始阶段,也需要化学能来活化成能量较高的物质(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。