高中生物细胞中的能源物质 思考过程 中图版 必修1
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第一节细胞中的能源物质一、学习目标1.阐明ATP的结构和生理功能,运用有关材料设计操作程序探究或验证ATP的生理作用。
2.解释ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
3.概述糖类、脂质的种类和作用。
二、重难点分析ATP与ADP相互转换的过程。
三、学法指导(一)课前预习1.ATP的生理作用(1)ATP是________的英文缩写,它是活细胞内普遍存在的一种________化合物。
从细菌、真菌一直到高等动、植物,所有的生物生命活动中的________能源物质都是ATP。
(2)ATP的结构式可简写成________,式中A代表________,P代表________,“~”代表________。
最容易断裂和合成的是________个高能磷酸键。
(3)ATP与ADP的相互转化A TP ADP+Pi(磷酸)+能量,ATP分解所释放能量的去向是________________,合成A TP所需要的能量主要来自于__________________。
答案:(1)三磷酸腺苷高能磷酸直接(2)A—P~P~P腺苷磷酸基团高能磷酸键第二(3)直接用于各种生命活动糖类、脂肪等有机物的氧化分解2.糖类的种类和功能(1)糖类的元素组成:糖类由________三种元素组成。
(2)糖的分类:糖类可分为________、________和________。
①单糖:又分五碳糖(核糖和________)、六碳糖(________、果糖和半乳糖)。
②二糖:常见的是________、________、________,1分子麦芽糖水解产生2分子________,1分子蔗糖水解产生1分子________和1分子________。
③多糖:多糖属于生物大分子,一般是由许多________聚合形成,植物中的多糖主要是________和________,动物细胞中的多糖主要是________。
(3)糖类的功能①是生物体维持生命活动的________________;②是细胞和生物体重要的________物质;③与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物(糖蛋白),能参与________、细胞间________和________的调节等生命活动。
细胞中的能源物质备课资料突破思路通过初中内容的学习,学生已经知道糖类、脂类是细胞内的能源物质,但是这些能源物质是如何供能,以及能否直接供能,它们与细胞代谢的关系如何,学生了解较少。
本节要完成的主要任务是:通过对各种能源物质的比较学习,明确糖类、脂肪、ATP等能源物质在细胞代谢中的地位和作用。
其中ATP的结构特点、ATP与ADP的相互转变、ATP的生理作用是学习的重点。
为此,在教学中先安排了一个难度较大的探究活动,利用新鲜的蛙腓肠肌做实验材料,明确ATP和葡萄糖在生命活动中的作用的不同。
在完成该探究活动的同时,教师可联系关于“萤火虫发光器〞的经典实验来开拓学生的思路,鼓励学生设计新的方案。
同时也可向学生出示ATP药品的使用说明书,加深对ATP功能的理解。
关于ATP的结构,限于学生的化学基础,在此不宜过于深入。
但要指导学生分析图3—2—1中三个色块代表的含义,明确ATP结构简式中所有符号代表的意义,特别是要强调ATP 中大量的化学能储存的部位,通过查找并分析相关数据来分析ATP中高能磷酸键与一般化合物中普某某学键的区别。
同样,对于ATP的形成途径,因学生还未学习细胞呼吸和光合作用的过程,在此也不宜太具体地讲解。
但教学中应抓住教材中“ATP再生迅速而含量稳定、移动迅速、供能高效〞的特点,引导学生分析ATP在能量“转移〞中所起到的关键作用,让学生感悟,在神奇的自然选择过程中之所以“选中〞ATP作为生命活动的直接能源物质,是因为ATP既解决了线粒体“产能〞和细胞各处都要“用能〞在空间上的矛盾,又解决了能量在糖类、脂肪等物质中“稳定储存〞和细胞代谢需要“灵活利用〞的矛盾;从而真正理解ATP在能量代谢过程中扮演的角色——“能量流通的货币〞。
对于糖类、脂类等相关内容的学习可以从两个方面着手:一是通过分析图说明确单糖、二糖、多糖的种类和特点,明确脂肪、类脂、固醇的常见种类及作用;二是通过对这些物质在细胞中的含量、生命活动中供能的比例、单位质量的供能多少等数据的比较,进一步明确它们在能量代谢中的地位。
第二章 细胞能量的来源和转变第一节 细胞中的能源物质【思维激活】1.你的一说一笑,一蹦一跳都需要动力,这个动力来自肌肉的收缩,肌肉的收缩才能使你喜笑言开,欢蹦乱跳,但是肌肉的收缩也需要动力,这个动力就是能量,那么肌肉收缩的直接能源物质是什么?答案:是细胞的能量“通货”——A TP2.电鳗鱼能放电,其一次的放电量足以击昏一头水牛,你如果下水不小心也会被它击昏,但是如果掌握一定的技巧也能把它捕捉。
电鳗鱼能放电,其能量的直接能源物质是什么?如何捕捉电鳗鱼?答案:能量的直接来源是ATP ,电鳗鱼放电一次要消耗大量的A TP ,在刚放电后去捕捉它它就不能立即放电,因为体内补充的A TP 还不足,所以可以快速捕捉它,若慢了还会放电把你击昏。
【自主整理】1.生命活动的直接能源——A TP(1)ATP 结构简式:A -P ~P ~P ,其中,A 代表腺苷, P 代表磷酸基,“~”代高能磷酸键。
ATP 中大量的化学能就储存在高能磷酸键。
(2)ATP 和ADP 相互转化的反应式是(3)ATP 和ADP 相互转化的意义是:使细胞内ATP 总是处于动态平衡之中,从而保证了细胞能量的持续高效供应。
(4)ATP 的来源:植物来自呼吸作用和光合作用,动物来自呼吸作用。
2.生命活动的主要能源——糖类(1)组成元素:由C 、H 、O 三种元素构成的。
(2)种类:糖类分为单糖、二糖、多糖,区别见下表3.脂质(1)组成元素:C 、H、O 三种元素组成,有的脂质含有N 、P 等。
(1)在细胞内,A TP 是生命活动的直接能源物质,糖类是主要能源物质,脂肪是重要的储存能量的物质,光能是最终能源物质。
【高手笔记】1.ATP 的能量主要是储存在高能磷酸键内的化学能,A TP 有两个高能磷酸键。
2.ATP 中第二个高能磷酸键易断裂也易形成,断裂释放能量,形成储存能量。
3.糖类必须水解成单糖才能为生命活动提供能量。
4.同质量的糖类和脂肪氧化分解供能,脂肪由于含氢多,产生的能量比糖类多。
第三单元第二章第一节细胞中的能源物质一、教材分析:本课是《普通高中课程标准实验教科书生物学(必修一) 分子与细胞》第三单元第二章第一节的内容,该节介绍了细胞中有那些能源物质,在生命活动中扮演了怎样的角色,生命活动的直接能源物质是什么,一下子就把学生带入学习情境中。
通过本节学习,使学生对细胞中的能源物质有一个全面、系统的认识,又为后面几节做好了铺垫。
二、学情分析:本节内的主要任务是:通过对各种能源物质的比较学习,了解糖类、脂肪、ATP等能源物质在细胞代谢中的地位和作用.限于学生的化学基础,关于ATP的结构,不宜过于深入,但要知道学生分析教材中三个色块的含义,特别应强调ATP中大量的化学能储存的部位;对于糖类与脂质的学习意识通过图表分析明确糖的种类和特点,明确脂肪、类脂、固醇的常见种类及作用。
二是通过对这些物质在细胞中的含量、在生命活动中的供能比例进一步明确它们在能量代谢中的地位。
本节学习内容较多,可以举一些与生活相关的实例,展示一些图片增加学生学习的兴趣。
三、教学目标(一)知识目标:1.概述糖类、脂质的种类及作用。
2.阐明ATP的结构及生理功能,以及ATP与ADP的相互转化与ATP的生成途径。
(二)能力目标:能运用有关材料设计操作顺序探究或验证ATP的生理作用。
(三)情感目标:积极参与讨论,通过观察交流,培养学生健康的饮食习惯。
四、教学重点、难点教学重点:ATP的结构特点、ATP与ADP的相互转变、ATP的生理作用.教学难点:ATP与ADP的相互转化.五、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法、比较法。
六、课时安排1课时。
七、教具准备课件(PPT).八、教学过程。
第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变第四节从化学能到生物能简介“从化学能到生物能”我们知道,物质的燃烧需要氧气,发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。
拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的缓慢燃烧过程。
拉瓦锡的这一说法有道理吗?呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗?让学生思考和论。
葡萄糖是细胞中的主要能源物质,在前面的学习中我们已经认识到这一点,细胞的生命活动离不开能量,许多化学反应都需要耗能,葡萄糖作为主要能源物质是怎样被细胞利用的呢?引入新课,发现问题。
如同我们生活的环境一样,细胞要生活在常温、常压下,这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。
在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程,可以将葡萄糖分子中的能量释放出来,但又不伤及细胞。
又由于生命过程是持续不断的,需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放,随时地被细胞利用。
科学家发现在细胞中的确存在这样的过程,这就是细胞的呼吸作用。
启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同,产生认知冲突,提高思维兴奋性,继续学习。
观察现象,思考问题。
附:“呼吸作用”科学发现和研究的一个事例1. 酒精和乳酸的生成发酵是人类最早研究的现象,五千年前就开始了。
18世纪,化学家们开始研究发酵现象。
1810年,法国化学家吕萨克(G.Lussac)在前人研究的基础上,对酒精的发酵过程作了如下推导:1个葡萄糖分子通过发酵过程分解为2个乙醇分子和2个二氧化碳分子。
C6H1206→2C6H50H+2C06+能量19世纪30年代,德国博物学家施旺证实跟发酵有关的酵母是活的细胞。
1857年,法国生物学家巴斯德(L.Pastuer)认为,发酵作用就是“不用空气的生命”。
20世纪初,英国化学家哈登(A.Hardon)和扬(L.J.Young)发现,发酵过程中无机磷酸盐逐渐消失,据此推论,发酵与无机磷酸将糖磷酸化有关,并且第一步是生成6-磷酸葡萄糖。
此后经过20年的努力,人们终于搞清了发酵的全过程。
第二章细胞能量的来源与转变第一节细胞中的能源物质[课标要求]1.概述糖类、脂类的种类和作用。
2.阐明ATP[知识梳理][复习指要]本节课复习要注重各种能源物质的比较学习,明确糖类、脂肪、ATP等能源物质在细胞代谢中的地位和作用。
其中ATP的结构特点、ATP与ADP的相互转变、ATP的生理作用是复习的重点。
[典题解析]1.生物体内既能贮存能量,又能为生命活动直接提供能量的物质是()A.三磷酸腺苷 B.葡萄糖 C.糖元 D.脂肪解析:本题考查ATP的生理功能,三磷酸腺苷(ATP)是活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,同时又是生物体内生命活动的直接能源物质,在生物体内可以少量地贮存。
其他三种有机物虽然贮存能量,但不能直接为生命活动提供能量,必须经氧化分解后将能量转移到ATP,通过ATP才可为生命活动直接供能。
答案:A2.下列能使细胞内ADP含量增加的生理过程是()A.甘油分子进入小肠上皮细胞 B.兴奋在神经纤维上的传导C.肾小管上皮细胞重吸收水 D.性激素的合成和分泌解析:ATP是生命活动的直接能源物质,ATP与ADP的相互转化实现了能量的转移和利用。
使细胞内ADP含量增加,即需要消耗ATP的生理过程。
甘油分子进入小肠上皮细胞以及肾小管上皮细胞重吸收水属于单纯扩散(渗透扩散),不需要消耗能量。
而兴奋在神经纤维上传导以及性激素的合成和分泌是多种细胞结构共同作用的结果,均需要消耗能量。
答案:B、D[聚焦高考]1.(2003年上海)下列物质在生物体内的转化过程需要ATP的是()A.葡萄糖→乙醇+二氧化碳 B.葡萄糖→乳酸C.二氧化碳+水→葡萄糖 D.蛋白质→氨基酸2.(2005年上海)下列生命现象中不伴有ATP消耗的是()A.神经冲动的传导 B.含羞草受到刺激小叶合拢C.葡萄糖在小肠中被吸收D.根尖生长点细胞有丝分裂3.(2005年江苏)下列过程能使ADP含量增加的是()A.消化道内蛋白质的消化B.线粒体内[H]与氧气结合C.叶绿体中的叶绿素a失去电子D.细胞分裂时纺锤丝的收缩4.(2004年江苏)ATP转化为ADP可表示如下图,式中X代表()2.P D.Pi 5.(2003年广东)下列关于细胞主要化学成分的叙述,正确的是(多选)()A.蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关B.脱氧核糖核酸是染色体的主要成分之一C.胆固醇、性激素、维生素D都属于脂类D.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖6.(2003年上海)下列物质中都含有氮元素的是()①核糖核酸②糖元③胰岛素④淀粉A.①② B.①③ C.②③ D.②④7.(2004年上海)下列物质中,动物细胞内不具有的是()A.葡萄糖B.糖元C.核糖D.纤维素8.(2004年广东)ATP是生物体内的高能化合物。
中图版生物必修1第一节《细胞中的能源物质》word教案李霞[教材简析]新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量的转变过程,这一过程能够顺利进行是因为有酶作催化剂以及各种能源物质通过一定的方式提供能量。
因此有关酶和能源物质的知识是更好地把握后面光能的捕捉和从化学能到生物能等知识的基础。
[教学过程]教师(以下简称“师”):同学们刚跑完课间操,多少还有点气喘吁吁,现在来静一静神,摸索:在跑操的过程中,我们需要什么?学生(以下简称“生”):能量。
师:那能量从何而来呢?生:有机物的氧化分解。
师:哪位同学能够举几个例子?生:糖类、脂肪、蛋白质和A TP等。
师:专门好!正因为这些物质能够通过氧化分解来开释能量,因此称其为能源物质,生物体内的能源物质要紧有以上几种,这几种能源物质的氧化分解差不多上一系列的化学变化,因此在那个氧化分解的过程中必需有生物催化剂—酶的参与。
有关各种能源物质和酶的知识我们差不多学习过,今天咱们再来共同复习巩固一下相关的知识。
第一请大伙儿依照自己的经历来独立完成学案上“各种能源物质”部分的相关内容。
师:下面请同学们由小组长组织,以小组为单位用相互提问的方式来交流各成员的答案。
同时请大伙儿记下交流时有疑问的地点,一会我们共同解决。
生:各小组之内积极讨论交流并将有疑问的地点标出。
师:接下来为了检测同学们的巩固情形,我们来举行如此一个小活动,那个地点有四个小题,我说题目,大伙儿以小组为单位进行抢答。
要求是在该代表回答的同时,其他同学注意听清晰,若是回答的不正确或不全面,能够及时对其回答作出纠正或补充。
开始!①A TP的名称、其结构简式中各符号代表的意义;生1:ATP的名称是:三磷酸腺苷;结构简式:A—P~P~P;各符号代表的意义:“A”腺苷“P”磷酸基团“—”一般化学键“~”高能磷酸键。
师:②糖的组成元素及种类;生2:组成元素:C、H、O;种类:单糖、二糖、多糖。
细胞中的能源物质思考过程1.ATP与新陈代谢的关系是怎样的?ATP是细胞内的直接能源物质,生物体的一切生命活动所需能量几乎都要靠ATP提供。
但是ATP只是作为细胞内能量转换的“中转站”,也就是说,细胞中ATP的合成所需能量主要来自于糖类、脂肪等有机物的氧化分解,然后ATP中的能量可以直接转换为其他各种形式的能量,用于各项生命活动。
由于ATP含量稳定,可以通过与ADP之间的相互转化而再生,移动迅速,供能高效,因而成为细胞内能量释放、转移和利用的中心物质,保证了细胞能量的持续供应。
该问题的解决需要综合分析细胞中各种能源物质的功能以及结构特点。
2.核糖是一种五碳糖,它是遗传物质核糖核酸的重要组成部分,它的衍生物腺嘌呤(A)核糖核苷酸的结构与ATP相比差别在哪里?ATP中的几个高能磷酸键各有什么特点?腺嘌呤核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基(腺嘌呤A)构成的,而ATP是由三分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基(腺嘌呤A)构成的,二者除去两分子磷酸和两个高能磷酸键以外,其余结构完全相同。
ATP中大量的能量就储存在高能磷酸键中,其中远离腺苷的那个高能磷酸键,在一定条件下很容易断裂,同时也很容易生成。
解决该问题需要认真观察核糖核苷酸与ATP的结构简式。
分析二者的不同以及高能磷酸键与普通化学键的差别。
3.生命活动的能源及其相互关系是怎样的?生物体的生命活动需要有能量的供应,ATP水解时释放的能量直接用于各项生命活动,所以,ATP是生命活动的直接能源物质。
生物体内的糖类、脂肪和蛋白质等有机物是能源物质,其中,生命活动所需能量的70%左右是由糖类提供的,糖类是主要能源物质,脂肪是生物体内的储备能源。
三大有机物中的能量不能直接被生命活动利用,细胞中的这些有机物只有逐步氧化分解,释放出能量,一部分以热能形式。
散失,一部分以化学能形式转移到ATP 中才能被生物体利用。
三大类有机物中的能量最终来自绿色植物光合作用所固定的太阳光能,所以,生命活动的最终能源是太阳光能。
细胞中的能源物质[背景知识互动]1.生命活动所需的能量的最终来源是什么?人与动物能不能直接利用这种能源?2.哪几种细胞器具有能量转化的功能?答案:1.生命活动所需的能量的最终来源是太阳能,人与动物不能直接利用太阳能,必须由植物先将光能转化成为有机物中的化学能后,才可以利用。
2.线粒体和叶绿体具有能量转化的功能。
叶绿体是将光能转化成为细胞能利用的化学能,线粒体是进行有氧呼吸,将有机物中的化学能释放出来。
知识链接地球上的能量来源是太阳,生态系统中的所有的能量都是由太阳提供的。
线粒体和叶绿体的功能在细胞的结构一节中有部分涉及。
[典型例题探究]【例1】A TP形成ADP时最先断裂的化学键是()A.腺苷与磷酸的结合键B.靠近腺苷的那个高能磷酸键C.两个高能磷酸键D.ATP中的一个高能磷酸键解析:A TP的两个高能磷酸键中,远离A的那个高能磷酸键中所含的能量高,容易断裂,应注意的是这里所说的能是自由能,即物质水解释放的能量,自由能越高的键越不稳定;而无机化学中所说的键能,是指破坏该键所需要的能量,键能越高越稳定,要注意两者的区别。
三磷酸腺苷是一分子腺苷与三分子磷酸结合的产物。
一分子腺苷与一分子磷酸结合,组成一磷酸腺苷(AMP),简写成A-P;一分子腺苷与两分子磷酸结合,组成二磷酸腺苷(ADP),简写成A-P~P;一分子腺苷与三分子磷酸结合,组成三磷酸腺苷(A TP),简写成A-P~P~P。
在一定条件下水解ATP时,高能磷酸键③很容易断裂,也很容易重新形成。
断裂时伴随着能量的释放;重新形成时伴随着能量的储存。
因此有如下反应式:ATP 酶ADP+Pi+能量该题的关键语句是“当三磷酸腺苷水解形成二磷酸腺苷时”,从前面的ATP与ADP的相互转化的基础知识可知,首先断裂的化学键应当是③,因为③断裂后,方形成ADP与Pi,①、②或①②③断裂均不能形成ADP。
答案:A 规律发现此题考查的知识点是ATP与ADP的相互转化的基础知识。
第一节细胞中的能源物质1.掌握ATP的化学组成和特点。
(重点)2.理解ATP与ADP之间的相互转化。
(重难点)3.简述糖类、脂质的种类和作用。
(重点)1.实验原理:ATP能使疲劳的腓肠肌恢复收缩能力。
2.活动程序(1)制备蛙腓肠肌,放于质量浓度为0.65 g/dL的NaCl溶液的培养皿中。
(2)将蛙腓肠肌放于滴有质量浓度为0.65 g/dL NaCl溶液的载玻片上,使其呈直线状。
(3)利用坐标纸测其长度,用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉疲劳不再收缩。
(4)向肌肉滴加质量浓度为1.2 g/dL的葡萄糖溶液,用铜锌叉刺激,测其长度。
(5)吸去葡萄糖溶液,向肌肉滴ATP溶液,用铜锌叉刺激,测其长度。
[合作探讨]探讨1:该实验的自变量和因变量分别是什么?有实验对照吗?提示:自变量为ATP和葡萄糖,因变量为刺激肌肉是否收缩。
该实验的对照类型为自身对照。
探讨2:用小刀将数只萤火虫的发光器割下,使其干燥后研成粉末。
取两支试管,分别标上A、B,各加入2 mL水和等量的萤火虫发光器研磨粉末,结果发现两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。
一段时间后黄色荧光消失,再分别进行处理后出现的结果如图:(1)加入葡萄糖的试管A中的萤火虫不发出黄色荧光说明什么?提示:葡萄糖不是直接供能物质。
(2)加入ATP溶液的B试管中的萤火虫能持续发光,说明什么?提示:ATP为直接供能物质。
[思维升华]生物体内的能源物质总结(1)能源物质:糖类、脂肪、蛋白质、ATP;(2)主要能源物质:糖类;(3)储能物质:脂肪、淀粉(植物细胞)、糖元(动物细胞);(4)主要储能物质:脂肪;(5)直接能源物质:ATP;(6)最终能量来源:太阳能。
1.科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就发生明显的收缩现象。
这种现象说明了( )A.葡萄糖是生物体生命活动的能源物质B.ATP是生物体生命活动的能源物质C.葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质D.ATP是生物体生命活动的直接能源物质【解析】题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而ATP可以,说明ATP 是生物体生命活动的直接能源物质。
第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变一、教材分析因为光合作用在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义,所以本节是本章的重点内容之一。
教材这一节主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素(并且安排了叶绿体中色素的提取和分离的学生实验)、光合作用的过程、及影响光合作用的因素。
义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。
二、学情分析本节在此基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名的实验;讲述叶绿体和其中的色素、让学生学会提取和分离叶绿体色素。
三、教学目标1.知识性目标:(1)说出对光合作用的认识过程。
(2)了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
(3)掌握光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程、光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
(4)应用所学的光合作用的知识,了解植物栽培与合理利用光能的关系。
2.技能性目标:(1)通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
(2)通过探讨光合作用的氧来源,初步训练学生的实验设计能力。
(3)通过分析、讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,培养学生良好的思维品质。
3.情感、态度、价值观方面(1)通过学生对影响光合作用的因素的理解,增强学生保护生态环境的意识。
(2)通过学生讨论“如何利用光合作用的原理提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会(STS)的关注。
四、教学重点光合作用的发现过程;叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光合作用的概念、实质、总反应式、光反应、暗反应的具体过程;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义;植物栽培与合理利用光能的关系。
五、教学难点光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布;光反应与暗反应的区别与联系及光合作用的意义。
第二章细胞能量的来源与转变第一节细胞中的能源物质学习目标:1.阐明ATP的结构和生理功能,运用有关材料设计操作程序探究或验证ATP的生理作用。
2.解释ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
3.概述糖类、脂质的种类和作用。
4.总结各种能源物质在细胞代谢中的地位,培养学生处理数据和综合分析问题的能力。
自学探究一.细胞中的ATPATP是的英文缩写,它是活细胞内普遍存在的一种化合物。
,(一)探究活动:ATP的生理作用实验结果:向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉,向同一条肌肉上滴ATP液,肌肉很快发生明显的。
实验结论:葡萄糖不能被肌肉,而ATP能被肌肉利用,能使疲劳的腓肠肌恢复收缩功能。
事实上,细菌、真菌一直到高等动、植物,所有的生物生命活动中的直接能源物质都是。
这与它的密切相关。
讨论:1、离体肌肉在滴加ATP之前,为什么要用铜锌叉间歇刺激?2、在实验过程中,若先滴加了ATP溶液,再滴加葡萄糖溶液,会影响实验结果吗?(二)ATP的结构ATP的结构简式可以表示为,其中的“A”表示,“P”表示,“”表示。
ATP中大量的化学能就储存在中。
(三)ATP与ADP的相互转化ATP分子中,在一定条件下很易断裂,同时贮存在这个中的能量释放出来,ATP就转化为,();在另一种酶的作用下,ADP接受,同时与一个结合,从而转化为ATP。
ATP与ADP的相互转化不是可逆的反应(1)从反应条件上看:催化反应的酶不同。
(2)从时间上看:ATP的合成与ADP的分解不同时进行。
(3)从ATP合成、分解的场所看:ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体;分解的场所较多。
(4)从能量上看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸鍵中的化学能;ATP合成的能量来自细胞氧化过程中有机物分解释放的化学能和光合作用过程中光能的转化。
ATP在细胞中的含量虽然,但是通过ATP与ADP之间的相互转化,使细胞内的ATP总是处于之中,从而保证了细胞能量的供应。
细胞中的能源物质思考过程
1.ATP与新陈代谢的关系是怎样的?
ATP是细胞内的直接能源物质,生物体的一切生命活动所需能量几乎都要靠ATP提供。
但是ATP只是作为细胞内能量转换的“中转站”,也就是说,细胞中ATP的合成所需能量主要来自于糖类、脂肪等有机物的氧化分解,然后ATP中的能量可以直接转换为其他各种形式的能量,用于各项生命活动。
由于ATP含量稳定,可以通过与ADP之间的相互转化而再生,移动迅速,供能高效,因而成为细胞内能量释放、转移和利用的中心物质,保证了细胞能量的持续供应。
该问题的解决需要综合分析细胞中各种能源物质的功能以及结构特点。
2.核糖是一种五碳糖,它是遗传物质核糖核酸的重要组成部分,它的衍生物腺嘌呤(A)核糖核苷酸的结构与ATP相比差别在哪里?ATP中的几个高能磷酸键各有什么特点?
腺嘌呤核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基(腺嘌呤A)构成的,而ATP是由三分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基(腺嘌呤A)构成的,二者除去两分子磷酸和两个高能磷酸键以外,其余结构完全相同。
ATP中大量的能量就储存在高能磷酸键中,其中远离腺苷的那个高能磷酸键,在一定条件下很容易断裂,同时也很容易生成。
解决该问题需要认真观察核糖核苷酸与ATP的结构简式。
分析二者的不同以及高能磷酸键与普通化学键的差别。
3.生命活动的能源及其相互关系是怎样的?
生物体的生命活动需要有能量的供应,ATP水解时释放的能量直接用于各项生命活动,所以,ATP是生命活动的直接能源物质。
生物体内的糖类、脂肪和蛋白质等有机物是能源物质,其中,生命活动所需能量的70%左右是由糖类提供的,糖类是主要能源物质,脂肪是生物体内的储备能源。
三大有机物中的能量不能直接被生命活动利用,细胞中的这些有机物只有逐步氧化分解,释放出能量,一部分以热能形式。
散失,一部分以化学能形式转移到ATP 中才能被生物体利用。
三大类有机物中的能量最终来自绿色植物光合作用所固定的太阳光能,所以,生命活动的最终能源是太阳光能。
表解如下:。