第三单元   细胞中的能量供应和应用

       第一节 ATP和酶

【学习目标】知识：①简述ATP的化学组成和特点    ②写出ATP的分子简式

③解释ATP在能量代谢中的作用  技能：①尝试写出ATP的分子简式

②尝试说出ATP的形成途径  情感、态度和价值观：认同ATP在生命活动中的重要意义

【学习重点】ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。

【学习难点】1ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。2．ATP与ADP的相互转化。

【学习过程】一、ATP在能量代谢中的作用：

1、ATP的功能：ATP是生命活动所需能量的         。

生物体内可以提供能量的物质有                       

生物体内生命活动的主要的能源物质是     

生物体内储备能源物质是      

生物体生命活动的根本能量来源是           

植物细胞中储存能量的多糖是       

动物细胞中储存能量的多糖是        

细胞进行生命活动所需要的主要能源物质是       

2、ATP的化学组成与结构特点：               

中文名：                   （人教版：三磷酸腺苷）

构成：腺嘌呤—核糖—磷酸基团～磷酸基团～磷酸基团（如右图） 

结构简式：           （A ：             P：               ~ ：            ）

简称：      （A ：             T ：         P：            ）

3、ATP在能量代谢中的作用：

ATP        的高能磷酸键相当     ，水解时容易    ，ATP水解生成        （ADP）和         （Pi），同时释放出         ，为各种生命活动       供能。

    注：ADP可以继续水解生成             （简称AMP）和无机磷酸（Pi）,其中AMP是构成         的基本单位之一，可作为          的合成原料。

4、ATP的形成途径：

l         ATP与ADP的相互转化：

酶        

ATP       ADP＋Pi＋能量

思考：该反应式向右表示ATP        ，向左：表示ATP         ，但上述反应式能不能表示可逆反应？

形成ATP的场所有：                              

分析：

小结：

（1）从表上可以看出，ATP与ADP相互转化过程中，反应类型，反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此，ATP与ADP的相互转化     可逆反应。但物质是可以       利用的（        不可逆）。

（2）ATP在细胞中含量       ，但它却能作为各种生命活动的直接能源物质，原因是细胞中                               。ATP在细胞中含量不多，但转化量很多，而且迅速的意义是：既可以避免       的损失，又可以保证                            的需要。

酶在代谢中的作用

【学习目标】

知识：1、说出酶的本质和作用 2、举例说明酶的特性 3、说出酶促反应的原理

能力：1、尝试比较过氧化氢在不同条件下的分解效果

2、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

情感：探讨影响酶活性的因素

【重点】1、说出酶的本质和作用 2、举例说明酶的特性 3、说明影响酶活性的因素

【难点】影响酶活性的因素

【学习过程】

二、酶在代谢中的作用：

1、酶的概念：酶通常是指由        产生的、具有     活性的一类特殊的        ，又称为生物催化剂。（少数是        ）。

附：酶化学本质的实验验证

（1）证明某种酶是蛋白质

实验组：待测酶液 +        试剂 → 是否出现      反应

对照组：          溶液 +         试剂 → 出现     反应

（2）证明某种酶是RNA

实验组：待测酶液 +        染液 → 是否呈现    

对照组：已知       溶液 +        染液→ 出现    

注：利用酶的特异性也可探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA，

即将某种酶液用        酶或           酶处理，根据酶液是否被水解予以判断。

2、酶的特性：

（1）催化性

结论：酶具有      （注：同无机催化剂一样，化学反应前后酶的     和    不发生变化）

（2）高效性（比较过氧化氢在不同条件下的分解效果）

注：每滴质量分数为3.5%FeCl₃溶液中Fe³⁺数大约是质量分数20%新鲜肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

结论：酶具有         （注：酶的催化效率大约是无机催化剂的10⁷-10¹³倍）

附：酶具有高效性的原因

分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为         。

催化剂的作用就是        化学反应的活化能，从而                。酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著，因而催化效率更高。

（3）特异性

结论：酶具有         （注：一种酶只能催化        或       化学反应）

附：酶具有特异性的原因

   酶具有一定的空间结构，酶的         往往与底物分子在          上有特殊的匹配关系，当             结合时，启动化学反应的发生。如合成反应或分解反应。

（4）酶的作用条件较温和

酶所催化的化学反应一般是在比较     的条件下进行的。

3、酶促反应的原理：由酶催化的          称为酶促反应，酶能      化学反应的活化能。

第二节 细胞呼吸

【学习目标】知识：阐明有氧呼吸和无氧呼吸过程，阐明呼吸作用的本质、说明细胞呼吸的原理和意义。能力：比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，学会运用对比的方法理解相关的生物学知识。情感：探讨酵母菌细胞的呼吸方式

【重点】阐明有氧呼吸和无氧呼吸过程【难点】说明细胞呼吸的原理和意义

【学习过程】

（一）细胞呼吸的概念：

细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等         在活细胞内经过一系列的氧化分解，生成              或分解为一些                  ，且伴随着         生成ATP的过程。

（二）  细胞呼吸的类型：包括           和         

有氧呼吸

1、概念：有氧呼吸是指活细胞在有      的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物    氧化分解，生成      和      ，同时释放大量       ，生成          的过程。

2、过程：三个阶段

第一阶段： C₆H₁₂O₆    酶            +    （少量）+ 能量（少量）     场所：       

  第二阶段： 丙酮酸 +       酶          +  [H] +  能量（少量）       场所：     

第三阶段：[H] +        酶            +  能量（     ）               场所：     

（注：3个阶段的各个化学反应是由           来催化的）

3、总反应式及元素去向：

4、意义：是        生物特别是    和                 细胞获得能量的主要途径。

 （注：1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放出约         kJ的能量，其中约有       kJ储存在ATP中，可形成约        molATP，其余的能量以                       ）

无氧呼吸

1、概念：无氧呼吸是指细胞在       条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成     和      或     , 同时释放      能量，生成               的过程。

2、过程：二个阶段

第一阶段：与有氧呼吸第一阶段                 场所：         

第二阶段：丙酮酸  酶           （酒精）＋         

 或 丙酮酸   酶           （乳酸）            场所：         

无氧呼吸产生乳酸的生物有：                                         

（注意：无氧呼吸只在第一阶段产生少量能量，产生少量ATP，1mol葡萄糖→      ATP，第二阶段        能量产生。）

3、总反应式：

4、意义：

（1）高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的       ，将葡萄糖分解为    和      ，释放出能量以适应缺氧环境条件。（        会毒害根细胞，产生       现象）

（2）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为      ，释放出一定能量，满足人体的需要。