利用情境引导学生发现ATP在细胞中含量低,但是需要不断生成更多的ATP才能满足生命活动需要。
问:安静状态一天消耗40千克,运动呢?(计算720)说明?(安静状态ATP转化快而运动转化慢)但不管怎样肌肉细胞中ATP含量始终保持在一个范围,说明?ATP和ADP的相互转化是时刻不停发生且处于动态平衡的。
那么,细胞是如何生成ATP的?需要哪些条件呢?(请学生写出合成反应式)
教师归纳,生物体利用细胞中的磷酸和ADP,在ATP合成酶的作用下重新生成高能磷酸键,生成新的ATP,在这个过程中储存能量。细胞中的糖类等有机物在分解过程中释放"稳定能量",其中一部分可用来合成ATP,这样就转化为可"灵活利用"的能量。生成ATP的能量,主要来自两个方面,一方面来自呼吸作用(真菌、动物和人),另一方面来自呼吸作用和光合作用(绿色植物)。
思考:ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?(可逆反应的特点:正逆反应都在同一条件下进行。)
从反应条件看:ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;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。
从合成与分解场所看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体;ATP分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不同。
从能量来源看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能,用于生命活动;合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同(能量不可逆,而物质可逆)
当反应自下而上进行时所需的能量来源于?(光合作用和呼吸作用),呼吸作用的过程中生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,释放出能量,释放的能量储存在ATP中。光合作用是将太阳能转化为ATP中活跃的化学能,所以说放能反应总是和ATP的合成相联系。当反应自上而下进行时释放的能量来源于ATP远离腺苷的高能磷酸键,那释放的能量有哪些用途?接下来我们学习第三部分内容ATP的利用。
通过学生读图(图5-7,ATP的利用举例),小组合作概括ATP的利用途径:在ATP水解释放出的能量可以用于多种生命活动,如下:
教师讲解:细胞中的吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应总是与ATP的合成相联系,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循环流通。
我们的日常生活每天都需要必要的开销,这些消费要通过我们手里的流通货币。但是如果我们总是拿出大额面值的支票进行交易会很麻烦,相反如果我们把支票换成100张一元小票,在进行交易时就会很方便。细胞利用能量也是如此,在细胞中的"支票"相当于储存能量的有机物大分子,ATP分子就是那个可以在细胞内流通的"小票"。