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ATP和酶教案

第四章光合作用和细胞呼吸
第一节ATP和酶
[教学目标]
1、知识目标
①掌握ATP的分子简式、化学组成和结构特点
②解释ATP在能量代谢中的作用，了解ATP的用途
③理解ATP的形成途径及ATP与ADP相互转化的过程及意义
④说出酶的本质和作用，尝试比较过氧化氢在不同条件下的分解效果
⑤举例说明酶的特性，概述酶促反应的原理
2、能力目标
通过实验说明影响酶活性的因素，掌握控制变量的科学方法
3、德育目标
培养学生的合作精神和科学态度
[教学重点]
1.酶的作用、本质和特征
2.ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用
3.ATP与ADP的相互转化
[教学难点]
探究酶的特性的相关实验
[课时]3课时
[引入]生物体时刻在进行着复杂的生命活动，生命活动为什么能顺利进行呢？这离不开两大类物质：ATP和酶。ATP为各类生命活动直接供能，酶作为生物催化剂催化各类生化反应顺利进行。
一、细胞的能量“通货”——ATP
[引导自学]自学P54～P55，完成以下教学目标：
1．ATP的全称：，这种物质是一种化合物，由、、组成。（如图）

2、ATP的结构简式：，
A代表：（由和结合而成）
T代表：
P代表：
—代表：
~代表：
3、ATP的水解：
ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化下，ATP分子中远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂。ATP水解生成，同时释放出能量。ATP水解实际上就是高能磷酸键的水解，ATP水解时释放的能量多达30．54kJ/mol。
4、ATP与ADP的相互转化：
（1）ATP的合成：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行时有机物分解所释放的能量。
对于绿色植物来说，除了依赖所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，也能生成ATP。
（2）ATP和ADP相互转化也用以下图示表示：

。
在ATP和ADP的相互转化中是不可逆的，是可逆的。
（3）、ATP水解时释放出的能量直接用于各项生命活动，如
[总结]
生物体生命活动的
直接能源物质是
主要能源物质是
最终能量来源是
生物体生命活动的能源物质有
生物体的贮能物质主要是
动物细胞的贮能物质是
植物细胞的贮能物质是
例1、下列有关“①ATP→ADP＋Pi＋能量”、“②ADP＋Pi＋能量→ATP”的反应的叙述中，不正确的是（B）。
A．①、②反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程
B．所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用
C．①和②在活细胞中永无休止地循环进行保证了生命活动的顺利进行
D．①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行
例2、右图表示ATP水解产生ADP过程。请回答下面的问题：
（1）图中A表示，P代表，
如果ATP脱去两个磷酸基后可作为物质
基本结构单位中的一种；
（2）图中①,其中蕴藏着；
（3）图中②为过程，其作用是；
（4）图示过程中未标出的另一种反应物是，催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶同一种酶，后者在高等植物细胞中主要分布在。
[答案：（1）腺苷磷酸基RNA（2）高能磷酸键大量的化学能（3）高能磷酸键水解释放能量为各项生命活动提供能量（4）水不是；叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体]
例3、根据反应式ATPADP+Pi+能量，回答下列问题：?
（1）ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为，在ATP→ADP的过程中，由于断裂而释放出大量的能量。?
（2）在光合作用的光反应中反应方向向，能量来自；
（3）在绿色植物体内，发生ADP→ATP的生理过程是在细胞内的、
和中进行的。?
（4）在呼吸作用中，反应方向向，能量来自。?
（5）根吸收无机盐离子的过程，反应方向向，能量用于。
?答案（1）A—P～P～P远离A的那个高能磷酸键?
（2）左阳光
（3）细胞质基质线粒体叶绿体
（4）左葡萄糖等有机物
（5）右主动运输?

[校本作业]
1、三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含有的高能磷酸键的数目是（D）。
A．A－P—P和18个B．A－P～P～P和18个
C．A—P—P和48个D．A－P～P～P和36个
2、下列有关ATP的叙述中，不正确的是（C）。
A．生物体内ATP与ADP之间时刻发生相互转化
B．骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接来自ATP
C．动植物形成ATP的途径分别是细胞呼吸和光合作用
D．ATP中含有的元素是C、H、O、N、P
3、一个ADP中，含有腺苷、磷酸基和高能磷酸键的数目依次是（B）。
A．1，2，2B．1，2，1C．2，1，2D．2，2，1
4、ATP分子在细胞内能够释放能量、储存能量，从结构上看，原因是（C）。①腺苷很容易吸收能量和释放能量②三个磷酸基很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷A的磷酸基很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP④ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成高能磷酸键，使ADP转变成ATP
A．①③B．②④C．③④D．①④
5、.下面关于ATP的叙述中，正确的是（D）
A.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成?
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供?
C.ATP只能水解产生两个磷酸?
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
6、ATP转化为ADP可表示如下图，式中X和Y分别代表（C）。
A．H2O、［H］B.Pi、H2O
C．H2O、PiD．能量、Pi
7、下列有关植物细胞中ATP的叙述中，正确的是（D）。
A．能产生ATP的细胞器只是线粒体
B．ATP在细胞中含量很多才能满足生命活动的顺利进行
C．ATP与ADP的相互转化是可逆反应
D．远离腺苷A的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能
8、下列过程中，能使细胞内ADP的含量增加的是（D）。
A．水分子进入根毛细胞B．肺泡中的氧气进入血液
C．肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞D．胰腺细胞分泌胰岛素
9、将一些萤火虫尾部的发光器割下，其中含有荧光素和荧光素酶，将其等量放入甲、乙两试管中，加少量水混合，看到发出淡黄色荧光。过一段时间待荧光消失后，在甲试管放入2mL某溶液，乙试管放入2mL葡萄糖溶液，结果只有甲试管又发出荧光。请问：
（1）甲试管放入的某溶液是溶液；
（2）荧光素发光是由于某溶液中的物质发生了反应，其表示式为；
（3）设定乙试管的目的是，由此证明某物质是。
[答案（1）ATP（2）水解ATPADP＋Pi＋能量（3）作为对照直接能源物质]
10、人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如右图所示。请根据图回答下面的问题：
（1）a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于。
（2）b→c过程中，ATP含量增加，说明加强，
释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。
（3）从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明
。
[答案（1）肌肉收缩等生命活动（2）细胞呼吸（3）ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，构成生物体内部的稳定供能环境]
二．酶的特性
[引导自学]自学P55～P57，完成以下教学目标：
1、酶的概念
（1）酶是产生的具有的。（其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。）
（2）酶概念分析：
；作用；
本质；合成原料
作用部位：细胞内或细胞外
2、酶促反应
（1）酶的活性是指。
（2）酶催化作用的实质是。
3、酶的特性：
（1）酶具有催化性。
（2）酶具有性。是无机催化剂的107-1013倍。酶的高效性是细胞新陈代谢顺利进行的保证。
（3）酶具有性，即每一种酶只能对一定的底物发生催化作用。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的专一性保证细胞新陈代谢的有序性。
4、影响酶促反应速率的因素
酶促反应的速率与
等有密切关系。
（1）PH:在下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显。（PH过高或过低，酶活性）
（2）温度:在较低温度范围内，酶促反应速率随温度升高，但超过一定温度后，反应速率，反应速率最高的温度称为。
低温酶的活性，温度过高会使酶。
（3）酶的浓度：在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成关系。
（4）底物浓度：当酶浓度、温度和PH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成关系，当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率。
例1、下列有关酶的叙述，正确的是（C?）
①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的从体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④绝大多数酶是蛋白质⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用?⑧酶只是起催化作用?⑨酶只在细胞内发挥作用?
A.①②⑤B.③⑦⑨C.③④⑧D.④⑤⑥
例2、当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明（B）
A.RNA是核酸的一种B.RNA也可起生物催化剂的作用?
C.RNA主要存在于细胞质中D.RNA是该种生物的遗传物质
例3、下图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有(B)
①专一性②高效性③催化特性④在温和条件下进行?
A.①④B.②③C.①②D.③④
例4、取经过编号的5支试管分别加入2mL05mol/L的过氧化氢溶液，进行如下试验，根据实验内容，下列说法正确的是（C）
试管编号12345
加入物质适量唾液锈铁钉生土豆块熟土豆块生土豆块
稀盐酸
实验结果几乎无气泡少量气泡大量气泡几乎无气泡几乎无气泡
A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管
B.1号和3号对照不能说明酶有专一性?
C.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响
D.实验中不能体现酶的活性与温度之间的关系
[校本作业]
1、关于酶的叙述错误的是（A）
A．酶需要在细胞内才具有催化效能B．淀粉酶不能催化麦芽糖分解成葡萄糖
C．多数酶是活细胞产生的具有催化效能的蛋白质D．酶的催化效率很高
2、酶具有极强的催化功能，其原因是（A）
A.降低了化学反应的活化能B.增加了反应物之间的接触面积
C.提高了反应物分子的活化能D.酶提供使反应开始所必需的活化能
３、纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用NaOH　7～9克／升，在70℃～80℃条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需5分钟，褪浆率达100%，这一事实说明（Ｂ）
A．酶具有多样性B．酶具有高效性C．酶具有专一性D．酶具有溶解性
４、在高烧时，常常没有食欲，最根本的原因是(Ｃ)
A．所吃食物未被消化B．胃没有排空
C．体温超过37℃，消化酶活性受到影响D．体内食物残渣没有排出
５、下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是（C）。

６、下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率（或生成物量）的变化曲线图，有关叙述不正确的是(C)
A.图①虚线表示酶量加一倍后，底物浓度和反应速率关系?
B.图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与时间的关系?
C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与时间的关系?
D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
７、胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），温度保持37℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图。请回答下列问题：
（1）该酶作用的底物是。
（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为。
（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将，原因是。
（5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是（）
[答案(1)蛋白质(2)底物量一定，底物已被消耗尽
(3)见右图(4)不变在pH为2时酶已经失活(5)C　]

8、分析下列内容，并回答下列问题：
试管号内容物条件检验
12ml浆糊+2ml纯唾液37℃+10min3滴碘液
22ml浆糊+2ml清水37℃+10min3滴碘液
32ml浆糊+2ml稀释唾液37℃+10min3滴碘液
42ml浆糊+2ml纯唾液95℃+10min3滴碘液
52ml浆糊+2ml纯唾液+2ml浓HCl37℃+10min3滴碘液
62ml浆糊+2ml浓H2SO437℃+10min3滴碘液
（1）试管内容物变蓝的试管是。
（2）1号和2号试管比较，说明酶具有。
（3）1号和3号试管比较，说明酶具有。
（4）1号和4号试管比较，说明酶的活性受影响。
（5）1号和5号试管比较，说明酶具有（）
A、酶的活性受PH值影响B、专一性C、高效性D、稳定性
答案（1）2、4、5、6（2）催化作用（3）高效性（4）温度（5）（A）

９、为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为A、B，各注入2mL体积分数为3%的H2O2溶液；再向A管滴入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，向B管滴入2滴质量分数为20%的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用带火星的卫生香检验；观察并记录结果。?
（1）本实验的主要目的是探索。?
（2）如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是
　。?
（3）过氧化氢酶能催化H2O2的分解，产生的［Ｏ］能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如下实验。?

参照上图所给信息，回答下列问题：?
①3号试管内加入的物质是
②设计2号试管作为对照的具体目的是
③如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第号试管。
?答案（1）酶的高效性（过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低）
（2）H2O2溶液放置时间过长而分解?
（3）①2mL焦性没食子酸溶液，2滴H2O2溶液，2mL马铃薯块茎提取液
②排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响③3?

附：[实验]认识酶及影响酶促反应的因素
［实验一］认识酶的催化性和高效性
[实验原理]
新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢水解成水和氧气。
[目的要求]
１、初步学会酶催化特性玫催化效率的方法。
2、探索过氧化氢酶和Fe3+催化效率的高低。
[材料用具]
新鲜的质量分数为20%的动物肝脏研磨液、3%的过氧化氢溶液、3.5%的FeCl溶液、
量筒、试管、试管架、卫生香、火柴
[方法步骤]
1、取三支洁净的试管编号1、2、3，并各注入2mL过氧化氢溶液。
2、向1、2、3三支试管分别滴加2滴蒸馏水、2滴肝脏研磨液、2滴FeCl溶液。
（注意：不共用试管）
3、堵住试管口，分别振荡三支试管，使试管内物质混合均匀。
4、观察三支试试管内产生气泡的速率。
5、将点燃但无火焰的卫生香分别放入试管内液面的上方，观察三支试管卫生香的复燃状况。
[实验记录]
操作顺序1号试管2号试管3号试管
1注入过氧化氢溶液2mL2mL2mL
2滴入蒸馏水2滴——
3滴入肝脏研磨液—2滴—
4滴入FeCl溶液——2滴
结果气泡产生的速率
卫生香复燃状况
结论
[讨论]
1、为什么要用新鲜的肝脏？
2、为什么要用肝脏研磨液？
3、三支试管能否共用滴管？
　[实验二]探索酶特异性实验
[实验原理]
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。还原糖能与斐林试剂反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀。
用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖溶液，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就要以证明淀粉酶是否能催化这两种化学反应，从而探索酶是否有特异性。
[目的要求]
1、初步学会酶催化特定化学反应的方法。
2、探索淀粉酶是否能催化这两种化学反应。
[材料用具]
质量分数2%的淀粉酶溶液、质量分数3%的淀粉溶液、质量分数3%的蔗糖溶液、
试管、量筒、烧杯、滴管、酒精灯、火柴
[方法步骤]
操作
顺序项目试管号注意事项
12
1注入可溶性淀粉溶液2mL—
2注入新鲜的蔗糖溶液—2mL
3注入新鲜的淀粉酶溶液2mL2mL轻轻振荡试管
4保温时间5min5min试管下部入水
5加入斐林试剂2mL2mL
6水浴加热煮沸1min1min试管下部入水
结果
结论

[讨论]
1、这个实验说明酶具有什么特性？
2、这个实验能否将斐林试剂改为碘液？
3、本实验成功的关键是什么？若蔗糖溶液也出现砖红色是什么原因？

［实验三］探索影响酶促反应的因素
[实验原理]
淀粉遇碘后形成蓝紫色复合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解为麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇碘后不生成蓝色复合物。
麦芽糖和葡萄糖与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜深沉。
[目的要求]
1、初步学会探索淀粉酶活性的方法。
2、探索淀粉酶在不同温度和PH值条件下催化淀粉水解的情况。
[材料用具]
质量分数2%的新鲜淀粉酶溶液、质量分数3%的可溶性淀粉溶液、质量分数5%的盐酸、质量分数5%的氢氧化钠溶液、斐林试剂、蒸馏水、碘液、冰块
试管、量筒、酒精灯、烧杯、三脚架、温度计、火柴等
[方法步骤]
（一）PH值对酶活性的影响

操作顺序项目试管注意事项
123
1注入新鲜的淀粉酶溶液1mL1mL1mL
2注入蒸馏水1mL——轻轻振荡试管
3注入氢氧化钠溶液—1mL—轻轻振荡试管
4注入盐酸——1mL轻轻振荡试管
5可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL轻轻振荡试管
660℃水浴保温5min5min5min试管下部入水7
7加入斐林试剂2mL2mL2mL轻轻振荡试管
8水浴加热煮沸1min1min1min试管下部入水
结果
结论

[讨论]
1、本实验能否把实验步骤改为：1、5、2、3、4、6、7、8的操作顺序？为什么？

（二）温度对酶活性的影响
[操作步骤]
1、取三支洁净的试管编号，并分加注入2mL可溶性淀粉溶液。
2、另取三支洁净的试管编号，并分别注入1mL新鲜的淀粉酶溶液。
3、各取一支盛有粉溶液和淀粉酶溶液的试管分别置于60℃左右水浴、沸水和冰水混合物中，维持各自温度5分钟。
4、让各自温度下的淀粉酶溶液与淀粉溶液混合，摇匀后再维持各自温度5分钟。
5、向三支试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀，观察三支试管中的颜色变化情况。
[结果]

[结论]

[讨论]
1、能否将淀粉酶溶液与淀粉溶液混合后再维持在三种温度条件下？

2、本实验能否用斐林试剂来鉴定？

ATP和酶

第四章光合作用和细胞呼吸
第一节ATP和酶
第1课时生命活动的能量“通货”——ATP

解释ATP是细胞内的能量“通货”

一、ATP的分子结构及特点
1．ATP的全称：
2．化学组成：___________________、、，它是一种不稳定的____________化合物。
3．符号含义：A代表________________，P代表____________________________，
T代表，～代表___________________________。
4．ATP结构简式。
二、ATP和ADP的相互转化
1．ATP与ADP的相互转化：（反应式）。
2．相互转化的意义：ATP是新陈代谢所需能量的____________来源，人体细胞中ATP和ADP的相互转化在活细胞中永不停息地进行着，这样既可以
________________________，又保证______________________________。

1．ATP与核酸的关系
失去两分子磷酸的ATP化学组成还有、、，其结构正好是RNA的基本组成单位之一。
2．ATP与ADP之间的相互转化过程是可逆反应吗?
项目ATP合成ATP水解
酶酶酶
能量合成ATP的能量主要有
能和能释放的能量是储存在
的化学能
场所细胞质基质、线粒体和叶绿体消耗能量的多种场所
据表比较可知：在ATP和ADP的相互转化中，是可逆的，是不可逆的，因而从整体而言，ATP与ADP的相互转化是。
3．ATP的再生和利用
植物合成ATP的生理过程有和；
动物合成ATP的生理过程有和磷酸肌酸的转化。
4．有关能源辨析：
直接能源物质：；根本能源；
生物体主要能源物质：；生物体主要储能物质；
植物细胞主要储能物质：；动物细胞主要储能物质：。

1．ATP分子在细胞内能够释放与储存能量，从结构上看，其原因是
①腺嘌呤核苷很容易吸收和释放能量
②第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合
③第三个磷酸基团容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP
④ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键使ADP转变为ATP
A．①③B．②④C．③④D．①④
2．对“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的一项是
A．反应向左进行和向右进行时所需要的酶都是一样的
B．反应向右进行时释放能量，向左进行时贮存能量
C．整个反应是一个动态平衡的过程
D．植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程一样
3．下列有关ATP与ADP相互转化的叙述，正确的是
A．消化道吸收水分会使ADP含量增加
B．ADP转化为ATP时，只需要Pi和能量
C．细胞膜主动运输消耗的能量不是由ATP水解提供的
D．ATP与ADP在活细胞中无休止的相互转化

一、选择题
1．在水深200m的深海处，光线极少，能见度极低。有一种电鳗有特殊的适应性，能通过自身发出高达5000V的生物电，击昏敌人，获得食物，保护自己。电鳗生物电的直接来源是（）
A．葡萄糖彻底分解B．氨基酸彻底分解
C．丙酮酸彻底分解D．腺嘌呤核苷三磷酸的分解
2．ATP之所以作为能量的直接来源，是因为（）
A．ATP在细胞内数量很多
B．ATP中的高能磷酸键很稳定
C．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
D．ATP是生物体内唯一可以储存能量的化合物
3．30个腺苷和60个磷酸基最多能组成ATP（）
A．10个B．20个C．30个D．60个
4．下列关于人体细胞的ATP的叙述中，正确的是（）
A．ATP虽在人体细胞中普遍存在，但含量不多
B．ATP在人体细胞中普遍存在，含量很高
C．它含有三个高能磷酸键
D．当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质的条件下直接形成
5．下列过程中不需要消耗ATP的是（）
A．在核糖体上合成血红蛋白B．O2叶肉细胞中扩散出去
C．某些真菌产生荧光D．细胞的分裂
6．草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动都是由肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的。此时能量转换成了（）
A．机械能B．化学能C．渗透能D．电能
7．ATP形成ADP时最先断裂的是（）
A．腺苷与磷酸的结合键B．两个高能磷酸键
C．靠近腺苷的那个高能磷酸键D．远离腺苷的那个高能磷酸键
8．ATP转化为ADP可表示如下：式中X代表（）

A．H2OB．[H]C．P(磷酸基团)D．Pi(无机磷酸)
9．海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由（）
A．有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来
B．由热能转变而来
C．由光能转变而来
D．由ATP转变ADP时释放的化学能转变而来
10．下列各组元素中，能组成三磷酸腺苷的是（）
A．C、H、OB．C、H、O、N、P
C．C、H、O、ND．C、H、O、N、P、S
11．如果一个ATP脱去两个磷酸基，该物质就是构成核酸的基本单位之一，称为（）
A．腺嘌呤核苷酸B．鸟嘌呤核苷酸
C．胞嘧啶核苷酸D．尿嘧啶核苷酸
12．（多选）下列能使细胞内ADP含量增加的生理过程是()
A．氧气分子进入小肠上皮细胞B．兴奋在神经纤维上传导
C．有机物的分解D．K+进入小肠绒毛上皮细胞
13．(多选)ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看原因是（）
A.腺苷很容易吸收能量和储存能量
B.第三个高能磷酸键很容易断裂和再形成
C.第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离（即第二个高能磷酸键断裂），使ATP转变成ADP，同时释放能量
D.ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成ATP

二、非选择题
14．图一表示ATP的结构示意图，请回答：
（1）ATP的中文名称是。
（2）ATP的分子简式可以写为。
（3）图中的②的中文名称是。
（4）ATP的作用是。图一
15．根据反应式，回答下列问题：
⑴A代表___________，在ATP中远离A的高能磷酸键是指___________（填序号）。
⑵当细胞内有机物氧化释放能量时，该反应向_______进行，__________能量；当生命活动需要能量时，该反应向________进行，___________能量。
⑶整个反应中物质变化是否可逆？_____________；能量变化呢？______________。
16．海洋里有一种软体动物枪乌贼，它具有巨大的神经细胞，这种神经细胞能不断吸进K+。科学家做过实验：用一种有毒物质使神经细胞中毒，泵入K+的功能就消失。如果注入一种高能化合物，神经细胞又恢复不断吸进K+的功能，直到这种物质消耗完。请分析科学家注入了什么物质？__________________。
理由是_________________________________________________________________。
17．请分析下列关于ATP的有关数据和实验，并回答：
（1）经测定一个成年人静止状态下24小时将40Kg的ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP等仅2mg～10mg。为满足能量的需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是_________________________________________________________________________。
（2）用32P标记的磷酸加入细胞培养液，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸却已带上放射性标记。这一事实证明___________
_________________，你得出的结论依据是。

ATP的主要来源

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师提高自己的教学质量。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？下面是小编为大家整理的“ATP的主要来源”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

第3节ATP的主要来源──细胞呼吸
一、教学目标
1.说出线粒体的结构和功能。
2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
二、教学重点和难点
1.教学重点
有氧呼吸的过程及原理。
2.教学难点
（1）细胞呼吸的原理和本质。
（2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。
三、教学方法
探究法、讲述法、实验法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。
2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。
3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。
〖问题〗以“本节聚焦”发问，引起学生的思考注意。
〖板书〗细胞呼吸：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳户其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。
一、细胞呼吸的方式
〖探究〗“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，学生思考探究回答，老师提示。
〖提示〗重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。
〖板书〗（通过探究酵母菌细胞呼吸的方式，只做到细胞呼吸的方式有：）
㈠有氧呼吸
㈡无氧呼吸
〖板书〗㈠有氧呼吸
〖讲述〗结合课本图5－9来讲述有氧呼吸的全过程。（适当可补充一些方程式）
有氧呼吸使有机物彻底氧化分解，是生物体高效率地获取能量的反应过程。其反应过程包含许多反应步骤，基本可分为三个连续的阶段，第一阶段是在细胞质的基质中进行，产生丙酮酸和[H]并可释放少量能量；第二阶段在线粒体中进行，丙酮酸和H2O脱[H]产生CO2也可释放少量能量；第三阶段也在线粒体中进行，第一、二阶段产生的[H]与O2反应产生H2O并可释放大量的能量。三个阶段有不同的酶参与催化。
细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来，除小部分以热能的形式散失，大部分转移到ATP中，随时提供生命活动的需要。

〖板书〗

〖小字部分的问题〗学生思考计算回答，教师提示。
有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.3×1025个ATP转化为ADP。
〖解释〗因为1mol的物质含有6.02×1023个分子，所以，每氧化1mol的葡萄糖，则生成6mol的二氧化碳和6mol的水，并生成38mol的ATP。在标准状态标准状态（是指作用物的质量浓度为1mol/L、pH为7.0、温度为25℃的状态。）下，1molADP形成1molATP，需要30.54kJ的能量，那么，38个ATP就需要1161kJ的能量。每氧化1mol葡萄糖释放出来的能量是2870kJ，其中只有1161kJ被保留在ATP中，它们可供细胞生命活动利用。这就是说，有氧呼吸的能量转换效率约为40%左右，其余的能量则以热能的形式散失或作他用。
〖板书〗㈡无氧呼吸
无氧呼吸是细胞在缺氧的条件下进行的，有机物的氧化分解不彻底，产生的能量较少。微生物的无氧呼吸通常称为发酵，有两种类型：酒精发酵和乳酸发酵。

C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP

C6H12O6+2ADP+2Pi→2C3H6O3+2ATP

从上述反应式可以看出，细胞在有氧呼吸时，吸收O2的量与放出的CO2量相同，而无氧呼吸时不需要O2，但产生CO2。这样，如果某种生物呼吸时，吸收O2的量与放出CO2的量相同，则该生物只进行有氧呼吸；如果某种生物不吸收O2，但有CO2释放，则说明该生物只进行无氧呼吸；如果某种生物释放的CO2量比吸收的O2的量多，则说明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。在有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时，哪种细胞呼吸占优势，则要从CO2的释放量与O2吸收量的差值来计算。

①有氧呼吸与无氧呼吸的关系如下表。（操而记之）

有氧呼吸无氧呼吸
不
同
点反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度
呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内
分解产物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸
释放能量较多，1mol葡萄释放能量2870kJ，其中1161kJ转移至ATP中1mol葡萄糖释放能量196．65kJ(生成乳酸)或222kJ(生成酒精)，其中均有61．08kJ转移至ATP中
相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要
相互联系第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物：

〖旁栏思考题〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。
〖板书〗二、细胞呼吸的应用
〖资料分析〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.①选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
②酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。
谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。
③对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。
④水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。
⑤较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。
⑥有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉。
2.胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。

新陈代谢与ATP

古人云，工欲善其事，必先利其器。作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助教师更好的完成实现教学目标。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？下面是小编为大家整理的“新陈代谢与ATP”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

新陈代谢与ATP

1、理解ATP是新陈代谢所需能量的直接来源——直接能源物质
2、理解掌握ATP结构简式、ATP的形成途径以及ATP与ADP的相互转化。

1、理解ATP是新陈代谢所需能量的直接来源——直接能源物质
2、理解掌握ATP结构简式、ATP的形成途径以及ATP与ADP的相互转化。

1、ATP是新陈代谢的直接能源物质
2、ATP的名称：三磷酸腺苷
3、ATP的结构简式：A—P～P～P
4、ATP与ADP的相互转化
（1）转化式合成酶
ATPADP+Pi+能量
水解酶
（2）ATP的水解
在有关酶的作用下，分子ATP中远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放大量的能量。能量用于各项生命活动如：细胞分裂、矿质元素吸收、肌肉收缩、物质的合成、神经传导、生物电等。
（3）ATP的合成
在另一种酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与一个磷酸结合，从而转化为ATP，储存能量。
（4）ATP的形成途径
在人和动物形成的能量来源是细胞内呼吸作用中分解有机物释放的能量
在绿色植物形成的能量来源是细胞内呼吸作用中分解有机物释放的能量
和光合作用
（5）转化的意义
细胞内能源物质贮存大量且稳定的化学能，但不利于及时灵活地利用。ATP解决了“稳定贮存”和“灵活利用”的矛盾。具有“能量货币”的功效。

1、生物体生命活动的直接能源——（ATP），主要能源——（糖类），
最终能源——（太阳能），能源物质——（糖类、脂质、蛋白质），
最常利用的能源物质——（葡萄糖）
2、理解ATP与ADP的相互转化
合成酶
ADP+Pi+能量ATP
水解酶
（1）从反应条件上看：酶是不同的（合成酶、水解酶）
（2）从能量上看：能量的来源不同
ATP合成的能量主要来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放的化学能
和光合作用吸收和转化的太阳能。
ATP水解释放的能量主要是储存在ATP中远离A的高能磷酸键内的化学能。
（3）从反应场所上看：不同
ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体的基粒。
ATP水解的场所较多
（4）物质变化可逆，但能量变化不可逆。
资料显示，正常人每天ATP的转变量几乎接近于体重（40Kg），但体内ATP的量是很少的。ATP与ADP在细胞内总是处在不断转化的动态平衡中。
3、ATP虽然在动物和人体内普遍存在，含量却不多，不能大量储存。在动物和人体的细胞特别是肌细胞内，还含有磷酸肌酸，它也是一种高能化合物，由于能量大量消耗而使细胞中ATP含量过分减少时，在酶的作用下，磷酸肌酸中的磷酸基连同能量就一起转移给ADP，生成ATP和肌酸。
磷酸肌酸是能量的一种储存形式,但是不能直接利用,对于动物和人来说,磷酸肌酸在能量的释放、转移和利用之间起缓冲作用，使细胞内ATP的含量保持相对的稳定。
4、O2量与ATP生成量的关系曲线温度与ATP生成量的关系曲线

5、ATP供能与运动类型
3秒以内：细胞内原有ATP供能
3—25秒：启用磷酸肌酸合成ATP
25—1分：无氧呼吸为主生成ATP，乳酸生成量大。
1分钟以后：有氧呼吸为主生成ATP，乳酸生成量少。

1、根据反应式ATPADP+Pi+能量以下说法正确的是（B）
A、物质和能量都是可逆的B、物质是可逆的，能量是不可逆的
C、能量是可逆的，物质是不可逆的D、两者都不可逆的
2、人的骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时3秒钟以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中肌细胞中ATP的含量变化如图。据图回答

（1）a---b的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于各种生命活动
（2）b---c过程中ATP含量增加说明呼吸作用加强，释放更多能量，供ADP形成ATP，以补充细胞中ATP含量的不足；
（3）从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP的生成和分解是同时进行的，细胞中的ATP的含量总是处于动态平衡中。

ATP与上一节中酶都是关于新陈代谢的条件的知识，既都是新陈代谢的基础物质，这一点需要让学生们弄清楚。让学生弄清每一章节在高中生物中的位置这很重要。本节重要的是要学生理解ATP的结构，形成途径。