高中生物分子與細(xì)胞教案4.1《ATP和酶》.doc

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1、第1節(jié)ATP與酶一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P（A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵）。2、ATP的生理功能：是為生物體的新陳代謝代謝過(guò)程直接提供能量（能量貨幣）。酶3、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化：ATP+H2OADP+Pi+能量（物質(zhì)可逆，能量不可逆）4、酶的概念和化學(xué)本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是核酸，這種酶特稱為核酶。5、酶的特性酶的高效性：酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑要高107～1013倍。酶的專一性：每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)

2、。需要適宜的條件：一需要適宜的溫度條件，在適宜的溫度條件下，酶的活性最高，高于或低于這個(gè)條件，酶的活性將下降；二需要適宜的pH值，在適宜的pH值條件下，酶的催化活性最高，高于或低于這個(gè)條件，酶的催化活性將會(huì)下降。6、酶的活性：即酶促反應(yīng)的速率，受底物濃度、反應(yīng)產(chǎn)物的濃度、酶的濃度、溫度和pH的影響。二、教材分析1、重點(diǎn)難點(diǎn)與疑點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)是ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、ATP的生理功能、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化、酶的概念和化學(xué)本質(zhì)、酶的高效性、酶的專一性等。疑點(diǎn)是酶促反應(yīng)需要適宜的條件、酶促反應(yīng)的速率，受底物濃度、反應(yīng)產(chǎn)物的濃度、酶的濃度

3、、溫度和pH的影響等。2、教材解讀課文解讀一、生命活動(dòng)的能量“貨幣”——ATP早在20世紀(jì)20年代，幾位科學(xué)家就分別在肌肉中發(fā)現(xiàn)了一種叫做腺嘌呤核苷三磷酸的物質(zhì)，它是一種不穩(wěn)定的化合物，由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸組成，簡(jiǎn)稱ATPATP是生物體進(jìn)行新陳代謝所需能量的直接來(lái)源。闡述：新陳代謝不僅需要酶，而且需要能量。我們知道，糖類是細(xì)胞和生物體的主要能源物質(zhì)，脂肪是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的主要物質(zhì)。但是，這些有機(jī)物中的能量都不能直接用生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)，它們?cè)诩?xì)胞中被逐步氧化分解釋放出來(lái)，并將其中的一部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中，

4、通過(guò)ATP直接提供給各項(xiàng)生命活動(dòng)。ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、分子式和分子結(jié)構(gòu)式（1）ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可寫成：A－P～P～P。其中A代表腺苷（即腺嘌呤），T表示3個(gè)，P表示磷酸，所以ATP也稱為三磷酸腺苷?！啊北硎靖吣芰姿徭I，即“P～Ｏ”鍵，“－”表示一般的共價(jià)鍵。（2）ATP的分子式　　ATP的分子式為：C10H16O13N5P3。（3）ATP的分子結(jié)構(gòu)式OH

5、　～P—OH‖OOH∣CH2—O—P—O‖OOH

6、～P—O‖OOHOHNNNNNH2腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)O腺苷三個(gè)磷酸基團(tuán)三磷酸腺苷（ATP）闡述

7、：ATP是一種高能磷酸化合物，一分子ATP中含有二個(gè)高能磷酸鍵，每個(gè)高能磷酸鍵中貯存了大量的自由能，所謂自由能是指能直接用于作功的能量。ATP中高能磷酸鍵貯存的自由能在鍵斷裂時(shí)釋放出來(lái)，能直接推動(dòng)各項(xiàng)生命活動(dòng)而作功，普通共價(jià)鍵斷裂時(shí)釋放的能量不能直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。經(jīng)測(cè)定每mol高能磷酸鍵貯存的能量約為30.5kJ·mol—1。所以ATP被稱為生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。P46頁(yè)書本圖4-1酶ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化ATP+H2OADP+Pi+能量闡述：在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，ATP既可以儲(chǔ)能，又可作為生命活動(dòng)的直接能源

8、。在ATP的第二個(gè)和第三個(gè)磷酸之間的高能磷酸鍵對(duì)細(xì)胞中能量的捕獲和釋放都是很重要的。第三個(gè)磷酸位于末端，能夠很快地移走，于ATP就轉(zhuǎn)變成了ADP，如果加上第三個(gè)磷酸，ADP又轉(zhuǎn)變成了ATP。在這些變化中，能量的轉(zhuǎn)變是很重要的。把游離的磷酸束縛在ADP上形成ATP，需要能量，在這個(gè)反應(yīng)中能量被捕獲而且貯存起來(lái)。從ATP上移走第三個(gè)磷酸，就釋放能量，ATP又轉(zhuǎn)變成ADP了。所有這些變化都是在酶催化下完成的。這樣的過(guò)程在活細(xì)胞中可以永無(wú)止境地循環(huán)進(jìn)行。ATP在活細(xì)胞中是用不完的，換句話講，如果ATP用完了，也就意味著生命的結(jié)束。二、酶

9、與酶促反應(yīng)生物體內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)之所以能迅速而有規(guī)律地進(jìn)行，都和酶有關(guān)。酶通常是指由生活細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化活性的一類特殊蛋白質(zhì)，又稱為生物催化劑。絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)。近年來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，某些核酸也具有生物催化作用，它們被稱為“核酶”。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。闡述：關(guān)于酶的化學(xué)本質(zhì)，多年來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為所有酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。然而，20世紀(jì)80年代以來(lái)的科學(xué)表明，一些RNA分子也具有酶的催化作用。如一種叫做RnaseP的酶，

10、這種酶20%的蛋白質(zhì)和80%的RNA組成?？茖W(xué)家們將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并且提高了Mg2+的濃度，他們發(fā)現(xiàn)留下來(lái)的RNA仍然具有與該種酶相同的催化活性。后來(lái)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，某些RNA分子同那些構(gòu)成酶的蛋白質(zhì)分子一樣，都是效率非常高的生物催化劑。所以從酶的