高中教案教案
發(fā)表時(shí)間:2020-07-28ATP教案。
第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP一、教學(xué)目標(biāo):
:簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)
寫(xiě)出ATP的分子簡(jiǎn)式
解釋ATP在能量代謝中的作用
二、教學(xué)重難點(diǎn):ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用;ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化。
三、教學(xué)用具:PPT幻燈片
四、課前準(zhǔn)備:讓學(xué)生到藥店了解ATP藥品的性狀、功效。
五、教學(xué)過(guò)程:
教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)
(一)引入、問(wèn)題探討提出問(wèn)題:前面學(xué)習(xí)過(guò)的能源物質(zhì)有那些?這些能源物質(zhì)被細(xì)胞分解后,以什么形式提供為細(xì)胞提供能量呢?
問(wèn)題探討:螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么?螢火蟲(chóng)為什么能發(fā)光?一個(gè)關(guān)于ATP讓螢火蟲(chóng)尾部重新發(fā)光的例子。引出ATP是直接能量物質(zhì)。回答問(wèn)題(如糖類(lèi)、葡萄糖、脂肪)
(二)ATP分子簡(jiǎn)介以及ATP和ADP的轉(zhuǎn)化展示ATP的分子結(jié)構(gòu)式,講授ATP的分子簡(jiǎn)式的寫(xiě)法和含義。磷酸鍵水解放出的能量水平。
由ATP脫去最遠(yuǎn)離A的磷酸放出能量引入,講述ADP可以和Pi結(jié)合,吸收能量,形成ATP的過(guò)程。,用幻燈片或板書(shū)輔助。
ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需要的能量的來(lái)源:動(dòng)物、人、真菌、大多數(shù)細(xì)菌通過(guò)呼吸作用、綠色植物通過(guò)呼吸作用和光合作用(圖表輔助)
學(xué)生隨教師的講授作出回應(yīng),特別是ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能量的變化。
(三)ATP的利用理解:吸能反應(yīng)與ATP合成想聯(lián)系;放能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系。
簡(jiǎn)介圖5-7,細(xì)胞中能量的利用途徑。
(四)小結(jié)及例題什么是ATP
ATP與ADP的轉(zhuǎn)化,及其能量的變化
例題略
精選閱讀
ATP和酶教案
第四章光合作用和細(xì)胞呼吸
第一節(jié)ATP和酶
[教學(xué)目標(biāo)]
1、知識(shí)目標(biāo)
①掌握ATP的分子簡(jiǎn)式、化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
②解釋ATP在能量代謝中的作用,了解ATP的用途
③理解ATP的形成途徑及ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程及意義
④說(shuō)出酶的本質(zhì)和作用,嘗試比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解效果
⑤舉例說(shuō)明酶的特性,概述酶促反應(yīng)的原理
2、能力目標(biāo)
通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明影響酶活性的因素,掌握控制變量的科學(xué)方法
3、德育目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和科學(xué)態(tài)度
[教學(xué)重點(diǎn)]
1.酶的作用、本質(zhì)和特征
2.ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用
3.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
[教學(xué)難點(diǎn)]
探究酶的特性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)
[課時(shí)]3課時(shí)
[引入]生物體時(shí)刻在進(jìn)行著復(fù)雜的生命活動(dòng),生命活動(dòng)為什么能順利進(jìn)行呢?這離不開(kāi)兩大類(lèi)物質(zhì):ATP和酶。ATP為各類(lèi)生命活動(dòng)直接供能,酶作為生物催化劑催化各類(lèi)生化反應(yīng)順利進(jìn)行。
一、細(xì)胞的能量“通貨”——ATP
[引導(dǎo)自學(xué)]自學(xué)P54~P55,完成以下教學(xué)目標(biāo):
1.ATP的全稱(chēng):,這種物質(zhì)是一種化合物,由、、組成。(如圖)
2、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:,
A代表:(由和結(jié)合而成)
T代表:
P代表:
—代表:
~代表:
3、ATP的水解:
ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在有關(guān)酶的催化下,ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵容易斷裂。ATP水解生成,同時(shí)釋放出能量。ATP水解實(shí)際上就是高能磷酸鍵的水解,ATP水解時(shí)釋放的能量多達(dá)30.54kJ/mol。
4、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化:
(1)ATP的合成:對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō),ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量均來(lái)自細(xì)胞進(jìn)行時(shí)有機(jī)物分解所釋放的能量。
對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō),除了依賴(lài)所釋放的能量外,在葉綠體內(nèi)進(jìn)行光合作用時(shí),也能生成ATP。
(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化也用以下圖示表示:
。
在ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化中是不可逆的,是可逆的。
(3)、ATP水解時(shí)釋放出的能量直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng),如
[總結(jié)]
生物體生命活動(dòng)的
直接能源物質(zhì)是
主要能源物質(zhì)是
最終能量來(lái)源是
生物體生命活動(dòng)的能源物質(zhì)有
生物體的貯能物質(zhì)主要是
動(dòng)物細(xì)胞的貯能物質(zhì)是
植物細(xì)胞的貯能物質(zhì)是
例1、下列有關(guān)“①ATP→ADP+Pi+能量”、“②ADP+Pi+能量→ATP”的反應(yīng)的敘述中,不正確的是(B)。
A.①、②反應(yīng)過(guò)程分別表示能量的釋放利用和儲(chǔ)存過(guò)程
B.所有生物體內(nèi)的②過(guò)程所需要的能量都來(lái)自呼吸作用
C.①和②在活細(xì)胞中永無(wú)休止地循環(huán)進(jìn)行保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行
D.①反應(yīng)中的“能量”一般不能用于推動(dòng)②反應(yīng)的進(jìn)行
例2、右圖表示ATP水解產(chǎn)生ADP過(guò)程。請(qǐng)回答下面的問(wèn)題:
(1)圖中A表示,P代表,
如果ATP脫去兩個(gè)磷酸基后可作為物質(zhì)
基本結(jié)構(gòu)單位中的一種;
(2)圖中①,其中蘊(yùn)藏著;
(3)圖中②為過(guò)程,其作用是;
(4)圖示過(guò)程中未標(biāo)出的另一種反應(yīng)物是,催化該過(guò)程的酶與催化ATP再生時(shí)的酶同一種酶,后者在高等植物細(xì)胞中主要分布在。
[答案:(1)腺苷磷酸基RNA(2)高能磷酸鍵大量的化學(xué)能(3)高能磷酸鍵水解釋放能量為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量(4)水不是;葉綠體類(lèi)囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體]
例3、根據(jù)反應(yīng)式ATPADP+Pi+能量,回答下列問(wèn)題:?
(1)ATP作為生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,在ATP→ADP的過(guò)程中,由于斷裂而釋放出大量的能量。?
(2)在光合作用的光反應(yīng)中反應(yīng)方向向,能量來(lái)自;
(3)在綠色植物體內(nèi),發(fā)生ADP→ATP的生理過(guò)程是在細(xì)胞內(nèi)的、
和中進(jìn)行的。?
(4)在呼吸作用中,反應(yīng)方向向,能量來(lái)自。?
(5)根吸收無(wú)機(jī)鹽離子的過(guò)程,反應(yīng)方向向,能量用于。
?答案(1)A—P~P~P遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵?
(2)左陽(yáng)光
(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線(xiàn)粒體葉綠體
(4)左葡萄糖等有機(jī)物
(5)右主動(dòng)運(yùn)輸?
[校本作業(yè)]
1、三磷酸腺苷的分子簡(jiǎn)式和18個(gè)三磷酸腺苷所含有的高能磷酸鍵的數(shù)目是(D)。
A.A-P—P和18個(gè)B.A-P~P~P和18個(gè)
C.A—P—P和48個(gè)D.A-P~P~P和36個(gè)
2、下列有關(guān)ATP的敘述中,不正確的是(C)。
A.生物體內(nèi)ATP與ADP之間時(shí)刻發(fā)生相互轉(zhuǎn)化
B.骨骼肌劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)收縮所需要的能量直接來(lái)自ATP
C.動(dòng)植物形成ATP的途徑分別是細(xì)胞呼吸和光合作用
D.ATP中含有的元素是C、H、O、N、P
3、一個(gè)ADP中,含有腺苷、磷酸基和高能磷酸鍵的數(shù)目依次是(B)。
A.1,2,2B.1,2,1C.2,1,2D.2,2,1
4、ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠釋放能量、儲(chǔ)存能量,從結(jié)構(gòu)上看,原因是(C)。①腺苷很容易吸收能量和釋放能量②三個(gè)磷酸基很容易從ATP上脫離和結(jié)合③遠(yuǎn)離腺苷A的磷酸基很容易從ATP上脫離,使ATP轉(zhuǎn)變成ADP④ADP可以迅速與磷酸結(jié)合,吸收能量形成高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATP
A.①③B.②④C.③④D.①④
5、.下面關(guān)于ATP的敘述中,正確的是(D)
A.ATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成?
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供?
C.ATP只能水解產(chǎn)生兩個(gè)磷酸?
D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化
6、ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下圖,式中X和Y分別代表(C)。
A.H2O、[H]B.Pi、H2O
C.H2O、PiD.能量、Pi
7、下列有關(guān)植物細(xì)胞中ATP的敘述中,正確的是(D)。
A.能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只是線(xiàn)粒體
B.ATP在細(xì)胞中含量很多才能滿(mǎn)足生命活動(dòng)的順利進(jìn)行
C.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)
D.遠(yuǎn)離腺苷A的高能磷酸鍵中的能量可以來(lái)自化學(xué)能或光能
8、下列過(guò)程中,能使細(xì)胞內(nèi)ADP的含量增加的是(D)。
A.水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞B.肺泡中的氧氣進(jìn)入血液
C.腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞D.胰腺細(xì)胞分泌胰島素
9、將一些螢火蟲(chóng)尾部的發(fā)光器割下,其中含有熒光素和熒光素酶,將其等量放入甲、乙兩試管中,加少量水混合,看到發(fā)出淡黃色熒光。過(guò)一段時(shí)間待熒光消失后,在甲試管放入2mL某溶液,乙試管放入2mL葡萄糖溶液,結(jié)果只有甲試管又發(fā)出熒光。請(qǐng)問(wèn):
(1)甲試管放入的某溶液是溶液;
(2)熒光素發(fā)光是由于某溶液中的物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng),其表示式為;
(3)設(shè)定乙試管的目的是,由此證明某物質(zhì)是。
[答案(1)ATP(2)水解ATPADP+Pi+能量(3)作為對(duì)照直接能源物質(zhì)]
10、人的骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量只能維持劇烈運(yùn)動(dòng)3s以?xún)?nèi)的能量供應(yīng)。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過(guò)程中,肌肉細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如右圖所示。請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題:
(1)a→b的變化過(guò)程,ATP被水解,釋放的能量用于。
(2)b→c過(guò)程中,ATP含量增加,說(shuō)明加強(qiáng),
釋放更多的能量,供ADP合成ATP,補(bǔ)充消耗的ATP。
(3)從整個(gè)曲線(xiàn)看,肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零,說(shuō)明
。
[答案(1)肌肉收縮等生命活動(dòng)(2)細(xì)胞呼吸(3)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量雖少,但與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化卻十分迅速,使細(xì)胞內(nèi)的ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中,構(gòu)成生物體內(nèi)部的穩(wěn)定供能環(huán)境]
二.酶的特性
[引導(dǎo)自學(xué)]自學(xué)P55~P57,完成以下教學(xué)目標(biāo):
1、酶的概念
(1)酶是產(chǎn)生的具有的。(其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。)
(2)酶概念分析:
;作用;
本質(zhì);合成原料
作用部位:細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外
2、酶促反應(yīng)
(1)酶的活性是指。
(2)酶催化作用的實(shí)質(zhì)是。
3、酶的特性:
(1)酶具有催化性。
(2)酶具有性。是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍。酶的高效性是細(xì)胞新陳代謝順利進(jìn)行的保證。
(3)酶具有性,即每一種酶只能對(duì)一定的底物發(fā)生催化作用。每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。酶的專(zhuān)一性保證細(xì)胞新陳代謝的有序性。
4、影響酶促反應(yīng)速率的因素
酶促反應(yīng)的速率與
等有密切關(guān)系。
(1)PH:在下,酶的活性最高,pH值偏高或偏低酶的活性都會(huì)明顯。(PH過(guò)高或過(guò)低,酶活性)
(2)溫度:在較低溫度范圍內(nèi),酶促反應(yīng)速率隨溫度升高,但超過(guò)一定溫度后,反應(yīng)速率,反應(yīng)速率最高的溫度稱(chēng)為。
低溫酶的活性,溫度過(guò)高會(huì)使酶。
(3)酶的濃度:在有足夠底物而又不受其它因素的影響的情況下,則酶促反應(yīng)速率與酶濃度成關(guān)系。
(4)底物濃度:當(dāng)酶濃度、溫度和PH恒定時(shí),在底物濃度很低的范圍內(nèi),反應(yīng)速率與底物濃度成關(guān)系,當(dāng)?shù)孜餄舛冗_(dá)到一定限度時(shí),所有的酶與底物結(jié)合,反應(yīng)速率達(dá)到最大,再增加底物濃度,反應(yīng)速率。
例1、下列有關(guān)酶的敘述,正確的是(C?)
①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得,有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)③凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì),有的是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用?⑧酶只是起催化作用?⑨酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用?
A.①②⑤B.③⑦⑨C.③④⑧D.④⑤⑥
例2、當(dāng)某種RNA存在時(shí),生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進(jìn)行,當(dāng)這種RNA被有關(guān)的酶水解后,此種化學(xué)反應(yīng)的速率便慢了下來(lái)。由此可以說(shuō)明(B)
A.RNA是核酸的一種B.RNA也可起生物催化劑的作用?
C.RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中D.RNA是該種生物的遺傳物質(zhì)
例3、下圖表示過(guò)氧化氫被分解的曲線(xiàn),可說(shuō)明酶具有(B)
①專(zhuān)一性②高效性③催化特性④在溫和條件下進(jìn)行?
A.①④B.②③C.①②D.③④
例4、取經(jīng)過(guò)編號(hào)的5支試管分別加入2mL05mol/L的過(guò)氧化氫溶液,進(jìn)行如下試驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,下列說(shuō)法正確的是(C)
試管編號(hào)12345
加入物質(zhì)適量唾液銹鐵釘生土豆塊熟土豆塊生土豆塊
稀鹽酸
實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎無(wú)氣泡少量氣泡大量氣泡幾乎無(wú)氣泡幾乎無(wú)氣泡
A.說(shuō)明酶具有高效性的是3號(hào)和4號(hào)試管
B.1號(hào)和3號(hào)對(duì)照不能說(shuō)明酶有專(zhuān)一性?
C.3號(hào)和5號(hào)對(duì)照可以說(shuō)明酶的活性受pH的影響
D.實(shí)驗(yàn)中不能體現(xiàn)酶的活性與溫度之間的關(guān)系
[校本作業(yè)]
1、關(guān)于酶的敘述錯(cuò)誤的是(A)
A.酶需要在細(xì)胞內(nèi)才具有催化效能B.淀粉酶不能催化麥芽糖分解成葡萄糖
C.多數(shù)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效能的蛋白質(zhì)D.酶的催化效率很高
2、酶具有極強(qiáng)的催化功能,其原因是(A)
A.降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能B.增加了反應(yīng)物之間的接觸面積
C.提高了反應(yīng)物分子的活化能D.酶提供使反應(yīng)開(kāi)始所必需的活化能
3、紡織工業(yè)上的褪漿工序常用兩種方法:化學(xué)法,需用NaOH 7~9克/升,在70℃~80℃條件下作用12小時(shí),褪漿率僅為50%~60%;加酶法,用少量細(xì)菌淀粉酶,在適宜溫度時(shí)只需5分鐘,褪漿率達(dá)100%,這一事實(shí)說(shuō)明(B)
A.酶具有多樣性B.酶具有高效性C.酶具有專(zhuān)一性D.酶具有溶解性
4、在高燒時(shí),常常沒(méi)有食欲,最根本的原因是(C)
A.所吃食物未被消化B.胃沒(méi)有排空
C.體溫超過(guò)37℃,消化酶活性受到影響D.體內(nèi)食物殘?jiān)鼪](méi)有排出
5、下圖中能正確表示胰蛋白酶對(duì)底物的分解速度和溫度關(guān)系的是(C)。
6、下圖表示在不同條件下,酶催化反應(yīng)的速率(或生成物量)的變化曲線(xiàn)圖,有關(guān)敘述不正確的是(C)
A.圖①虛線(xiàn)表示酶量加一倍后,底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系?
B.圖②虛線(xiàn)表示增加酶濃度,其他條件不變時(shí),生成物量與時(shí)間的關(guān)系?
C.圖③不能表示在反應(yīng)開(kāi)始后的一段時(shí)間內(nèi),反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系?
D.若圖②中的實(shí)線(xiàn)表示Fe3+的催化效率,則虛線(xiàn)可表示過(guò)氧化氫酶的催化效率
7、胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)(底物),溫度保持37℃,pH保持在最適值,生成物量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系如下圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該酶作用的底物是。
(2)在140分鐘后,曲線(xiàn)變成水平,這是因?yàn)椤?br>
(3)若增加胰蛋白酶濃度,其他條件不變,請(qǐng)?jiān)谠瓐D上畫(huà)出生成物量變化的示意曲線(xiàn)。
(4)若胰蛋白酶濃度和其他條件不變,反應(yīng)液pH由2逐漸升高到10,則酶催化反應(yīng)的速度將,原因是。
(5)下圖中能正確表示胰蛋白酶對(duì)底物的分解速度和溫度關(guān)系的是()
[答案(1)蛋白質(zhì)(2)底物量一定,底物已被消耗盡
(3)見(jiàn)右圖(4)不變?cè)趐H為2時(shí)酶已經(jīng)失活(5)C ]
8、分析下列內(nèi)容,并回答下列問(wèn)題:
試管號(hào)內(nèi)容物條件檢驗(yàn)
12ml漿糊+2ml純唾液37℃+10min3滴碘液
22ml漿糊+2ml清水37℃+10min3滴碘液
32ml漿糊+2ml稀釋唾液37℃+10min3滴碘液
42ml漿糊+2ml純唾液95℃+10min3滴碘液
52ml漿糊+2ml純唾液+2ml濃HCl37℃+10min3滴碘液
62ml漿糊+2ml濃H2SO437℃+10min3滴碘液
(1)試管內(nèi)容物變藍(lán)的試管是。
(2)1號(hào)和2號(hào)試管比較,說(shuō)明酶具有。
(3)1號(hào)和3號(hào)試管比較,說(shuō)明酶具有。
(4)1號(hào)和4號(hào)試管比較,說(shuō)明酶的活性受影響。
(5)1號(hào)和5號(hào)試管比較,說(shuō)明酶具有()
A、酶的活性受PH值影響B(tài)、專(zhuān)一性C、高效性D、穩(wěn)定性
答案(1)2、4、5、6(2)催化作用(3)高效性(4)溫度(5)(A)
9、為了研究酶的有關(guān)特性,取兩支潔凈的試管并編號(hào)為A、B,各注入2mL體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液;再向A管滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液,向B管滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液;堵住管口,輕輕振蕩;用帶火星的衛(wèi)生香檢驗(yàn);觀察并記錄結(jié)果。?
(1)本實(shí)驗(yàn)的主要目的是探索。?
(2)如果兩支試管的現(xiàn)象均不明顯,從實(shí)驗(yàn)材料分析,原因可能是
。?
(3)過(guò)氧化氫酶能催化H2O2的分解,產(chǎn)生的[O]能使溶于水的無(wú)色焦性沒(méi)食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過(guò)氧化氫酶,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。?
參照上圖所給信息,回答下列問(wèn)題:?
①3號(hào)試管內(nèi)加入的物質(zhì)是
②設(shè)計(jì)2號(hào)試管作為對(duì)照的具體目的是
③如果2號(hào)試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng),則出現(xiàn)橙紅色沉淀的是第號(hào)試管。
?答案(1)酶的高效性(過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低)
(2)H2O2溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解?
(3)①2mL焦性沒(méi)食子酸溶液,2滴H2O2溶液,2mL馬鈴薯塊莖提取液
②排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響③3?
附:[實(shí)驗(yàn)]認(rèn)識(shí)酶及影響酶促反應(yīng)的因素
[實(shí)驗(yàn)一]認(rèn)識(shí)酶的催化性和高效性
[實(shí)驗(yàn)原理]
新鮮的肝臟中含有過(guò)氧化氫酶,F(xiàn)e3+是一種無(wú)機(jī)催化劑,它們都可以催化過(guò)氧化氫水解成水和氧氣。
[目的要求]
1、初步學(xué)會(huì)酶催化特性玫催化效率的方法。
2、探索過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率的高低。
[材料用具]
新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的動(dòng)物肝臟研磨液、3%的過(guò)氧化氫溶液、3.5%的FeCl溶液、
量筒、試管、試管架、衛(wèi)生香、火柴
[方法步驟]
1、取三支潔凈的試管編號(hào)1、2、3,并各注入2mL過(guò)氧化氫溶液。
2、向1、2、3三支試管分別滴加2滴蒸餾水、2滴肝臟研磨液、2滴FeCl溶液。
(注意:不共用試管)
3、堵住試管口,分別振蕩三支試管,使試管內(nèi)物質(zhì)混合均勻。
4、觀察三支試試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的速率。
5、將點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香分別放入試管內(nèi)液面的上方,觀察三支試管衛(wèi)生香的復(fù)燃狀況。
[實(shí)驗(yàn)記錄](méi)
操作順序1號(hào)試管2號(hào)試管3號(hào)試管
1注入過(guò)氧化氫溶液2mL2mL2mL
2滴入蒸餾水2滴——
3滴入肝臟研磨液—2滴—
4滴入FeCl溶液——2滴
結(jié)果氣泡產(chǎn)生的速率
衛(wèi)生香復(fù)燃狀況
結(jié)論
[討論]
1、為什么要用新鮮的肝臟?
2、為什么要用肝臟研磨液?
3、三支試管能否共用滴管?
[實(shí)驗(yàn)二]探索酶特異性實(shí)驗(yàn)
[實(shí)驗(yàn)原理]
淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們?cè)诿傅拇呋饔孟露寄芩獬蛇€原糖。還原糖能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。
用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖溶液,再用斐林試劑鑒定溶液中有無(wú)還原糖,就要以證明淀粉酶是否能催化這兩種化學(xué)反應(yīng),從而探索酶是否有特異性。
[目的要求]
1、初步學(xué)會(huì)酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的方法。
2、探索淀粉酶是否能催化這兩種化學(xué)反應(yīng)。
[材料用具]
質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的淀粉酶溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的蔗糖溶液、
試管、量筒、燒杯、滴管、酒精燈、火柴
[方法步驟]
操作
順序項(xiàng)目試管號(hào)注意事項(xiàng)
12
1注入可溶性淀粉溶液2mL—
2注入新鮮的蔗糖溶液—2mL
3注入新鮮的淀粉酶溶液2mL2mL輕輕振蕩試管
4保溫時(shí)間5min5min試管下部入水
5加入斐林試劑2mL2mL
6水浴加熱煮沸1min1min試管下部入水
結(jié)果
結(jié)論
[討論]
1、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明酶具有什么特性?
2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駥㈧沉衷噭└臑榈庖海?br>
3、本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么?若蔗糖溶液也出現(xiàn)磚紅色是什么原因?
[實(shí)驗(yàn)三]探索影響酶促反應(yīng)的因素
[實(shí)驗(yàn)原理]
淀粉遇碘后形成藍(lán)紫色復(fù)合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解為麥芽糖和葡萄糖。麥芽糖和葡萄糖遇碘后不生成藍(lán)色復(fù)合物。
麥芽糖和葡萄糖與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成磚紅色的氧化亞銅深沉。
[目的要求]
1、初步學(xué)會(huì)探索淀粉酶活性的方法。
2、探索淀粉酶在不同溫度和PH值條件下催化淀粉水解的情況。
[材料用具]
質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的新鮮淀粉酶溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的氫氧化鈉溶液、斐林試劑、蒸餾水、碘液、冰塊
試管、量筒、酒精燈、燒杯、三腳架、溫度計(jì)、火柴等
[方法步驟]
(一)PH值對(duì)酶活性的影響
操作順序項(xiàng)目試管注意事項(xiàng)
123
1注入新鮮的淀粉酶溶液1mL1mL1mL
2注入蒸餾水1mL——輕輕振蕩試管
3注入氫氧化鈉溶液—1mL—輕輕振蕩試管
4注入鹽酸——1mL輕輕振蕩試管
5可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL輕輕振蕩試管
660℃水浴保溫5min5min5min試管下部入水7
7加入斐林試劑2mL2mL2mL輕輕振蕩試管
8水浴加熱煮沸1min1min1min試管下部入水
結(jié)果
結(jié)論
[討論]
1、本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癜褜?shí)驗(yàn)步驟改為:1、5、2、3、4、6、7、8的操作順序?為什么?
(二)溫度對(duì)酶活性的影響
[操作步驟]
1、取三支潔凈的試管編號(hào),并分加注入2mL可溶性淀粉溶液。
2、另取三支潔凈的試管編號(hào),并分別注入1mL新鮮的淀粉酶溶液。
3、各取一支盛有粉溶液和淀粉酶溶液的試管分別置于60℃左右水浴、沸水和冰水混合物中,維持各自溫度5分鐘。
4、讓各自溫度下的淀粉酶溶液與淀粉溶液混合,搖勻后再維持各自溫度5分鐘。
5、向三支試管中分別滴入1滴碘液,然后搖勻,觀察三支試管中的顏色變化情況。
[結(jié)果]
[結(jié)論]
[討論]
1、能否將淀粉酶溶液與淀粉溶液混合后再維持在三種溫度條件下?
2、本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼渺沉衷噭﹣?lái)鑒定?
ATP和酶
第四章光合作用和細(xì)胞呼吸
第一節(jié)ATP和酶
第1課時(shí)生命活動(dòng)的能量“通貨”——ATP
解釋ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”
一、ATP的分子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.ATP的全稱(chēng):
2.化學(xué)組成:___________________、、,它是一種不穩(wěn)定的____________化合物。
3.符號(hào)含義:A代表________________,P代表____________________________,
T代表,~代表___________________________。
4.ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化
1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化:(反應(yīng)式)。
2.相互轉(zhuǎn)化的意義:ATP是新陳代謝所需能量的____________來(lái)源,人體細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化在活細(xì)胞中永不停息地進(jìn)行著,這樣既可以
________________________,又保證______________________________。
1.ATP與核酸的關(guān)系
失去兩分子磷酸的ATP化學(xué)組成還有、、,其結(jié)構(gòu)正好是RNA的基本組成單位之一。
2.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程是可逆反應(yīng)嗎?
項(xiàng)目ATP合成ATP水解
酶酶酶
能量合成ATP的能量主要有
能和能釋放的能量是儲(chǔ)存在
的化學(xué)能
場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體消耗能量的多種場(chǎng)所
據(jù)表比較可知:在ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化中,是可逆的,是不可逆的,因而從整體而言,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是。
3.ATP的再生和利用
植物合成ATP的生理過(guò)程有和;
動(dòng)物合成ATP的生理過(guò)程有和磷酸肌酸的轉(zhuǎn)化。
4.有關(guān)能源辨析:
直接能源物質(zhì):;根本能源;
生物體主要能源物質(zhì):;生物體主要儲(chǔ)能物質(zhì);
植物細(xì)胞主要儲(chǔ)能物質(zhì):;動(dòng)物細(xì)胞主要儲(chǔ)能物質(zhì):。
1.ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠釋放與儲(chǔ)存能量,從結(jié)構(gòu)上看,其原因是
①腺嘌呤核苷很容易吸收和釋放能量
②第二個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離和結(jié)合
③第三個(gè)磷酸基團(tuán)容易從ATP上脫離,第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂,使ATP轉(zhuǎn)化為ADP
④ADP可以迅速地與磷酸結(jié)合,吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵使ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP
A.①③B.②④C.③④D.①④
2.對(duì)“ATPADP+Pi+能量”的敘述中,正確的一項(xiàng)是
A.反應(yīng)向左進(jìn)行和向右進(jìn)行時(shí)所需要的酶都是一樣的
B.反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)釋放能量,向左進(jìn)行時(shí)貯存能量
C.整個(gè)反應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程
D.植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生這個(gè)反應(yīng)的生理過(guò)程一樣
3.下列有關(guān)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的敘述,正確的是
A.消化道吸收水分會(huì)使ADP含量增加
B.ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí),只需要Pi和能量
C.細(xì)胞膜主動(dòng)運(yùn)輸消耗的能量不是由ATP水解提供的
D.ATP與ADP在活細(xì)胞中無(wú)休止的相互轉(zhuǎn)化
一、選擇題
1.在水深200m的深海處,光線(xiàn)極少,能見(jiàn)度極低。有一種電鰻有特殊的適應(yīng)性,能通過(guò)自身發(fā)出高達(dá)5000V的生物電,擊昏敵人,獲得食物,保護(hù)自己。電鰻生物電的直接來(lái)源是()
A.葡萄糖徹底分解B.氨基酸徹底分解
C.丙酮酸徹底分解D.腺嘌呤核苷三磷酸的分解
2.ATP之所以作為能量的直接來(lái)源,是因?yàn)椋ǎ?br>
A.ATP在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量很多
B.ATP中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定
C.ATP中的高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量多且很不穩(wěn)定
D.ATP是生物體內(nèi)唯一可以?xún)?chǔ)存能量的化合物
3.30個(gè)腺苷和60個(gè)磷酸基最多能組成ATP()
A.10個(gè)B.20個(gè)C.30個(gè)D.60個(gè)
4.下列關(guān)于人體細(xì)胞的ATP的敘述中,正確的是()
A.ATP雖在人體細(xì)胞中普遍存在,但含量不多
B.ATP在人體細(xì)胞中普遍存在,含量很高
C.它含有三個(gè)高能磷酸鍵
D.當(dāng)它過(guò)分減少時(shí),可由ADP在不依賴(lài)其他物質(zhì)的條件下直接形成
5.下列過(guò)程中不需要消耗ATP的是()
A.在核糖體上合成血紅蛋白B.O2葉肉細(xì)胞中擴(kuò)散出去
C.某些真菌產(chǎn)生熒光D.細(xì)胞的分裂
6.草履蟲(chóng)的纖毛運(yùn)動(dòng)和變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)都是由肌動(dòng)蛋白利用ATP提供的能量完成的。此時(shí)能量轉(zhuǎn)換成了()
A.機(jī)械能B.化學(xué)能C.滲透能D.電能
7.ATP形成ADP時(shí)最先斷裂的是()
A.腺苷與磷酸的結(jié)合鍵B.兩個(gè)高能磷酸鍵
C.靠近腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵D.遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵
8.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下:式中X代表()
A.H2OB.[H]C.P(磷酸基團(tuán))D.Pi(無(wú)機(jī)磷酸)
9.海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是由()
A.有機(jī)物進(jìn)行氧化分解釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來(lái)
B.由熱能轉(zhuǎn)變而來(lái)
C.由光能轉(zhuǎn)變而來(lái)
D.由ATP轉(zhuǎn)變ADP時(shí)釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來(lái)
10.下列各組元素中,能組成三磷酸腺苷的是()
A.C、H、OB.C、H、O、N、P
C.C、H、O、ND.C、H、O、N、P、S
11.如果一個(gè)ATP脫去兩個(gè)磷酸基,該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸的基本單位之一,稱(chēng)為()
A.腺嘌呤核苷酸B.鳥(niǎo)嘌呤核苷酸
C.胞嘧啶核苷酸D.尿嘧啶核苷酸
12.(多選)下列能使細(xì)胞內(nèi)ADP含量增加的生理過(guò)程是()
A.氧氣分子進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞B.興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)
C.有機(jī)物的分解D.K+進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞
13.(多選)ATP在細(xì)胞中能夠釋放能量和儲(chǔ)存能量,從其化學(xué)結(jié)構(gòu)看原因是()
A.腺苷很容易吸收能量和儲(chǔ)存能量
B.第三個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和再形成
C.第三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離(即第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂),使ATP轉(zhuǎn)變成ADP,同時(shí)釋放能量
D.ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合,吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATP
二、非選擇題
14.圖一表示ATP的結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)回答:
(1)ATP的中文名稱(chēng)是。
(2)ATP的分子簡(jiǎn)式可以寫(xiě)為。
(3)圖中的②的中文名稱(chēng)是。
(4)ATP的作用是。圖一
15.根據(jù)反應(yīng)式,回答下列問(wèn)題:
⑴A代表___________,在ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵是指___________(填序號(hào))。
⑵當(dāng)細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物氧化釋放能量時(shí),該反應(yīng)向_______進(jìn)行,__________能量;當(dāng)生命活動(dòng)需要能量時(shí),該反應(yīng)向________進(jìn)行,___________能量。
⑶整個(gè)反應(yīng)中物質(zhì)變化是否可逆?_____________;能量變化呢?______________。
16.海洋里有一種軟體動(dòng)物槍烏賊,它具有巨大的神經(jīng)細(xì)胞,這種神經(jīng)細(xì)胞能不斷吸進(jìn)K+。科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn):用一種有毒物質(zhì)使神經(jīng)細(xì)胞中毒,泵入K+的功能就消失。如果注入一種高能化合物,神經(jīng)細(xì)胞又恢復(fù)不斷吸進(jìn)K+的功能,直到這種物質(zhì)消耗完。請(qǐng)分析科學(xué)家注入了什么物質(zhì)?__________________。
理由是_________________________________________________________________。
17.請(qǐng)分析下列關(guān)于ATP的有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn),并回答:
(1)經(jīng)測(cè)定一個(gè)成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24小時(shí)將40Kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP等僅2mg~10mg。為滿(mǎn)足能量的需要,生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是_________________________________________________________________________。
(2)用32P標(biāo)記的磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液,短時(shí)間內(nèi)快速分離出細(xì)胞內(nèi)的ATP,結(jié)果ATP濃度變化不大,但部分ATP的末端磷酸卻已帶上放射性標(biāo)記。這一事實(shí)證明___________
_________________,你得出的結(jié)論依據(jù)是。
ATP的主要來(lái)源
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè),幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么一篇好的教案要怎么才能寫(xiě)好呢?下面是小編為大家整理的“ATP的主要來(lái)源”,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
第3節(jié)ATP的主要來(lái)源──細(xì)胞呼吸
一、教學(xué)目標(biāo)
1.說(shuō)出線(xiàn)粒體的結(jié)構(gòu)和功能。
2.說(shuō)明有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同。
3.說(shuō)明細(xì)胞呼吸的原理,并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
4.進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
有氧呼吸的過(guò)程及原理。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)細(xì)胞呼吸的原理和本質(zhì)。
(2)探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。
三、教學(xué)方法
探究法、講述法、實(shí)驗(yàn)法
四、課時(shí)安排
2
五、教學(xué)過(guò)程
〖引入〗以“問(wèn)題探討”引入,學(xué)生思考討論回答,教師提示。
1.兩者的共同點(diǎn)是:都是物質(zhì)的氧化分解過(guò)程;都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物,并且都釋放出能量。
2.不能。否則,組成細(xì)胞的化合物會(huì)迅速而徹底地氧化分解,能量會(huì)迅速地全部釋放出來(lái),細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會(huì)遭到徹底的破壞。
3.在無(wú)氧條件下,細(xì)胞能夠通過(guò)無(wú)氧呼吸來(lái)釋放能量。但是,無(wú)氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。
〖問(wèn)題〗以“本節(jié)聚焦”發(fā)問(wèn),引起學(xué)生的思考注意。
〖板書(shū)〗細(xì)胞呼吸:是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化碳戶(hù)其他產(chǎn)物,釋放出能量并產(chǎn)生ATP的過(guò)程。
一、細(xì)胞呼吸的方式
〖探究〗“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”,學(xué)生思考探究回答,老師提示。
〖提示〗重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在。這一原理可以用來(lái)檢測(cè)汽車(chē)司機(jī)是否喝了酒。具體做法是:讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過(guò)的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠(兩者均為橙色),如果呼出的氣體中含有酒精,重鉻酸鉀或三氧化鉻就會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻。
〖板書(shū)〗(通過(guò)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,只做到細(xì)胞呼吸的方式有:)
㈠有氧呼吸
㈡無(wú)氧呼吸
〖板書(shū)〗㈠有氧呼吸
〖講述〗結(jié)合課本圖5-9來(lái)講述有氧呼吸的全過(guò)程。(適當(dāng)可補(bǔ)充一些方程式)
有氧呼吸使有機(jī)物徹底氧化分解,是生物體高效率地獲取能量的反應(yīng)過(guò)程。其反應(yīng)過(guò)程包含許多反應(yīng)步驟,基本可分為三個(gè)連續(xù)的階段,第一階段是在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行,產(chǎn)生丙酮酸和[H]并可釋放少量能量;第二階段在線(xiàn)粒體中進(jìn)行,丙酮酸和H2O脫[H]產(chǎn)生CO2也可釋放少量能量;第三階段也在線(xiàn)粒體中進(jìn)行,第一、二階段產(chǎn)生的[H]與O2反應(yīng)產(chǎn)生H2O并可釋放大量的能量。三個(gè)階段有不同的酶參與催化。
細(xì)胞通過(guò)呼吸把光合作用貯藏在有機(jī)物中的能量釋放出來(lái),除小部分以熱能的形式散失,大部分轉(zhuǎn)移到ATP中,隨時(shí)提供生命活動(dòng)的需要。
〖板書(shū)〗
〖小字部分的問(wèn)題〗學(xué)生思考計(jì)算回答,教師提示。
有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是40%。這些能量大約可以使2.3×1025個(gè)ATP轉(zhuǎn)化為ADP。
〖解釋〗因?yàn)?mol的物質(zhì)含有6.02×1023個(gè)分子,所以,每氧化1mol的葡萄糖,則生成6mol的二氧化碳和6mol的水,并生成38mol的ATP。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(是指作用物的質(zhì)量濃度為1mol/L、pH為7.0、溫度為25℃的狀態(tài)。)下,1molADP形成1molATP,需要30.54kJ的能量,那么,38個(gè)ATP就需要1161kJ的能量。每氧化1mol葡萄糖釋放出來(lái)的能量是2870kJ,其中只有1161kJ被保留在ATP中,它們可供細(xì)胞生命活動(dòng)利用。這就是說(shuō),有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率約為40%左右,其余的能量則以熱能的形式散失或作他用。
〖板書(shū)〗㈡無(wú)氧呼吸
無(wú)氧呼吸是細(xì)胞在缺氧的條件下進(jìn)行的,有機(jī)物的氧化分解不徹底,產(chǎn)生的能量較少。微生物的無(wú)氧呼吸通常稱(chēng)為發(fā)酵,有兩種類(lèi)型:酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C3H6O3+2ATP
從上述反應(yīng)式可以看出,細(xì)胞在有氧呼吸時(shí),吸收O2的量與放出的CO2量相同,而無(wú)氧呼吸時(shí)不需要O2,但產(chǎn)生CO2。這樣,如果某種生物呼吸時(shí),吸收O2的量與放出CO2的量相同,則該生物只進(jìn)行有氧呼吸;如果某種生物不吸收O2,但有CO2釋放,則說(shuō)明該生物只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;如果某種生物釋放的CO2量比吸收的O2的量多,則說(shuō)明該生物既進(jìn)行有氧呼吸,又進(jìn)行無(wú)氧呼吸。在有氧呼吸與無(wú)氧呼吸同時(shí)存在時(shí),哪種細(xì)胞呼吸占優(yōu)勢(shì),則要從CO2的釋放量與O2吸收量的差值來(lái)計(jì)算。
①有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的關(guān)系如下表。(操而記之)
有氧呼吸無(wú)氧呼吸
不
同
點(diǎn)反應(yīng)條件需要O2、酶和適宜的溫度不需要O2,需要酶和適宜的溫度
呼吸場(chǎng)所第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,第二、三階段在線(xiàn)粒體內(nèi)全過(guò)程都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)
分解產(chǎn)物CO2和H2OCO2、酒精或乳酸
釋放能量較多,1mol葡萄釋放能量2870kJ,其中1161kJ轉(zhuǎn)移至ATP中1mol葡萄糖釋放能量196.65kJ(生成乳酸)或222kJ(生成酒精),其中均有61.08kJ轉(zhuǎn)移至ATP中
相同點(diǎn)其實(shí)質(zhì)都是:分解有機(jī)物,釋放能量,生成ATP供生命活動(dòng)需要
相互聯(lián)系第一階段(從葡萄糖到丙酮酸)完全相同,之后在不同條件下,在不同的場(chǎng)所沿不同的途徑,在不同的酶作用下形成不同的產(chǎn)物:
〖旁欄思考題〗學(xué)生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗一般來(lái)說(shuō),如果無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過(guò)多,會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無(wú)氧以及其他條件適合的情況下,隨著發(fā)酵產(chǎn)物(如酒精)的增多,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的減少以及pH發(fā)生變化等的影響,它的繁殖速率逐漸下降,死亡率逐漸上升,酒精發(fā)酵最終就會(huì)停止。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶,最終情況也是這樣。
〖板書(shū)〗二、細(xì)胞呼吸的應(yīng)用
〖資料分析〗學(xué)生思考討論回答,教師提示。
〖提示〗1.①選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口,既為傷口敷上了藥物,又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖,從而有利于傷口的痊愈。
②酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下,進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖;在無(wú)氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下,醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。
谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細(xì)菌。在無(wú)氧條件下,谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)(如尿素、硫酸銨、氨水)合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過(guò)人們的進(jìn)一步加工,就成為谷氨酸鈉──味精。
③對(duì)于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣,可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸,從而有利于根系的生長(zhǎng)和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。此外,松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖,這能夠促使這些微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解,從而有利于植物對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收。
④水稻的根系適于在水中生長(zhǎng),這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來(lái)的氧氣通過(guò)氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞,而且與旱生植物相比,水稻的根也比較適應(yīng)無(wú)氧呼吸。但是,水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸,所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足,水稻根的細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行酒精發(fā)酵,時(shí)間長(zhǎng)了,酒精就會(huì)對(duì)根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用,使根系變黑、腐爛。
⑤較深的傷口里缺少氧氣,破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以,傷口較深或被銹釘扎傷后,患者應(yīng)及時(shí)請(qǐng)醫(yī)生處理。
⑥有氧運(yùn)動(dòng)是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過(guò)有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反,百米沖刺和馬拉松長(zhǎng)跑等無(wú)氧運(yùn)動(dòng),是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動(dòng)。無(wú)氧運(yùn)動(dòng)中,肌細(xì)胞因氧不足,要靠乳酸發(fā)酵來(lái)獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周?chē)纳窠?jīng)末梢,所以人會(huì)有肌肉酸脹乏力的感覺(jué)。
2.胖人通過(guò)適量的運(yùn)動(dòng),細(xì)胞呼吸的速率會(huì)加快,細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的分解會(huì)增加,體重就會(huì)下降。應(yīng)當(dāng)將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷涼的地方儲(chǔ)藏,這樣能夠降低細(xì)胞呼吸的速率,減少細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的損耗。
新陳代謝與ATP
古人云,工欲善其事,必先利其器。作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢?下面是小編為大家整理的“新陳代謝與ATP”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
新陳代謝與ATP
1、理解ATP是新陳代謝所需能量的直接來(lái)源——直接能源物質(zhì)
2、理解掌握ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、ATP的形成途徑以及ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
1、理解ATP是新陳代謝所需能量的直接來(lái)源——直接能源物質(zhì)
2、理解掌握ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、ATP的形成途徑以及ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
1、ATP是新陳代謝的直接能源物質(zhì)
2、ATP的名稱(chēng):三磷酸腺苷
3、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A—P~P~P
4、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
(1)轉(zhuǎn)化式合成酶
ATPADP+Pi+能量
水解酶
(2)ATP的水解
在有關(guān)酶的作用下,分子ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解,釋放大量的能量。能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)如:細(xì)胞分裂、礦質(zhì)元素吸收、肌肉收縮、物質(zhì)的合成、神經(jīng)傳導(dǎo)、生物電等。
(3)ATP的合成
在另一種酶的作用下,ADP可以接受能量,同時(shí)與一個(gè)磷酸結(jié)合,從而轉(zhuǎn)化為ATP,儲(chǔ)存能量。
(4)ATP的形成途徑
在人和動(dòng)物形成的能量來(lái)源是細(xì)胞內(nèi)呼吸作用中分解有機(jī)物釋放的能量
在綠色植物形成的能量來(lái)源是細(xì)胞內(nèi)呼吸作用中分解有機(jī)物釋放的能量
和光合作用
(5)轉(zhuǎn)化的意義
細(xì)胞內(nèi)能源物質(zhì)貯存大量且穩(wěn)定的化學(xué)能,但不利于及時(shí)靈活地利用。ATP解決了“穩(wěn)定貯存”和“靈活利用”的矛盾。具有“能量貨幣”的功效。
1、生物體生命活動(dòng)的直接能源——(ATP),主要能源——(糖類(lèi)),
最終能源——(太陽(yáng)能),能源物質(zhì)——(糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)),
最常利用的能源物質(zhì)——(葡萄糖)
2、理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
合成酶
ADP+Pi+能量ATP
水解酶
(1)從反應(yīng)條件上看:酶是不同的(合成酶、水解酶)
(2)從能量上看:能量的來(lái)源不同
ATP合成的能量主要來(lái)自細(xì)胞內(nèi)呼吸作用中分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能
和光合作用吸收和轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能。
ATP水解釋放的能量主要是儲(chǔ)存在ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能。
(3)從反應(yīng)場(chǎng)所上看:不同
ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體、葉綠體的基粒。
ATP水解的場(chǎng)所較多
(4)物質(zhì)變化可逆,但能量變化不可逆。
資料顯示,正常人每天ATP的轉(zhuǎn)變量幾乎接近于體重(40Kg),但體內(nèi)ATP的量是很少的。ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)總是處在不斷轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡中。
3、ATP雖然在動(dòng)物和人體內(nèi)普遍存在,含量卻不多,不能大量?jī)?chǔ)存。在動(dòng)物和人體的細(xì)胞特別是肌細(xì)胞內(nèi),還含有磷酸肌酸,它也是一種高能化合物,由于能量大量消耗而使細(xì)胞中ATP含量過(guò)分減少時(shí),在酶的作用下,磷酸肌酸中的磷酸基連同能量就一起轉(zhuǎn)移給ADP,生成ATP和肌酸。
磷酸肌酸是能量的一種儲(chǔ)存形式,但是不能直接利用,對(duì)于動(dòng)物和人來(lái)說(shuō),磷酸肌酸在能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用之間起緩沖作用,使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量保持相對(duì)的穩(wěn)定。
4、O2量與ATP生成量的關(guān)系曲線(xiàn)溫度與ATP生成量的關(guān)系曲線(xiàn)
5、ATP供能與運(yùn)動(dòng)類(lèi)型
3秒以?xún)?nèi):細(xì)胞內(nèi)原有ATP供能
3—25秒:?jiǎn)⒂昧姿峒∷岷铣葾TP
25—1分:無(wú)氧呼吸為主生成ATP,乳酸生成量大。
1分鐘以后:有氧呼吸為主生成ATP,乳酸生成量少。
1、根據(jù)反應(yīng)式ATPADP+Pi+能量以下說(shuō)法正確的是(B)
A、物質(zhì)和能量都是可逆的B、物質(zhì)是可逆的,能量是不可逆的
C、能量是可逆的,物質(zhì)是不可逆的D、兩者都不可逆的
2、人的骨骼肌細(xì)胞中,ATP的含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)3秒鐘以?xún)?nèi)的能量供給。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過(guò)程中肌細(xì)胞中ATP的含量變化如圖。據(jù)圖回答
(1)a---b的變化過(guò)程,說(shuō)明ATP被水解,釋放的能量用于各種生命活動(dòng)
(2)b---c過(guò)程中ATP含量增加說(shuō)明呼吸作用加強(qiáng),釋放更多能量,供ADP形成ATP,以補(bǔ)充細(xì)胞中ATP含量的不足;
(3)從整個(gè)曲線(xiàn)來(lái)看,肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零,說(shuō)明ATP的生成和分解是同時(shí)進(jìn)行的,細(xì)胞中的ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡中。
ATP與上一節(jié)中酶都是關(guān)于新陳代謝的條件的知識(shí),既都是新陳代謝的基礎(chǔ)物質(zhì),這一點(diǎn)需要讓學(xué)生們弄清楚。讓學(xué)生弄清每一章節(jié)在高中生物中的位置這很重要。本節(jié)重要的是要學(xué)生理解ATP的結(jié)構(gòu),形成途徑。