2019-2020年高中生物 第1課時 生命活動的能量“貨幣”——ATP 備課資料 蘇教版.doc
《2019-2020年高中生物 第1課時 生命活動的能量“貨幣”——ATP 備課資料 蘇教版.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高中生物 第1課時 生命活動的能量“貨幣”——ATP 備課資料 蘇教版.doc(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中生物 第1課時 生命活動的能量“貨幣”——ATP 備課資料 蘇教版 1.ATP系統(tǒng)的動態(tài)平衡 ATP是活細(xì)胞內(nèi)一種特殊的能量載體,在細(xì)胞核、線粒體、葉綠體以及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中廣泛存在著,并不斷與ADP相互轉(zhuǎn)化而形成ATP系統(tǒng)。ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的。但是,ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化卻是十分迅速的。一般地說,ATP在細(xì)胞內(nèi)形成后不到1 min的時間就要發(fā)生轉(zhuǎn)化。這樣累計下來,生物體內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化的總量是很大的。例如,一個成年人在靜止的狀態(tài)下,24 h內(nèi)竟有40 kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化;在緊張活動的情況下,ATP的消耗可達(dá)0.5 kg/min??傊诨罴?xì)胞中,ATP末端磷酸基團(tuán)的周轉(zhuǎn)是極其迅速的,其消耗與再生的速度是相對平衡的,ATP的含量因而維持在一個相對穩(wěn)定的、動態(tài)平衡的水平。可見,細(xì)胞內(nèi)ATP系統(tǒng)處在動態(tài)平衡之中,這對于構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的供能環(huán)境具有十分重要的意義。 2.螢火蟲發(fā)光的原理和意義 螢火蟲不論雄性的還是雌性的,夏秋的夜晚都會一閃一閃地發(fā)光。雄蟲比雌蟲的個體小一些,但發(fā)出的閃光卻亮一些。螢火蟲發(fā)出的閃光,主要是求偶的信號,用來吸引異性前來交尾。螢火蟲有許多種,如平家螢火蟲、姬螢火蟲等。不同種類的螢火蟲會發(fā)出各自特定的閃光信號。雌蟲看到飛舞著的同種雄蟲發(fā)出的閃光信號后,就會以特定的閃光信號響應(yīng)。雄蟲的每一組閃光信號是由幾個節(jié)奏組成的,每個節(jié)奏都包括閃光的次數(shù)、閃光的頻率和每次閃光的時間,這些都是雌蟲能夠識別的。如果雌蟲順利地響應(yīng)了閃光信號,則雄蟲就會前來交尾,以繁衍后代。有的科學(xué)家準(zhǔn)確分析出某種雄性螢火蟲的閃光規(guī)律后,用手電筒模擬這種閃光信號,竟然發(fā)現(xiàn)同種的雌蟲會迎光而來。 有趣的是,雌蟲看到其他種類雄蟲的閃光信號后,有時竟能發(fā)出該種雌蟲的閃光信號,這種閃光信號具有欺騙性,能使該種雄蟲誤以為可以前去交尾而被雌蟲吃掉。雌蟲的這一特性,可以使自己獲得豐富的營養(yǎng)。這種現(xiàn)象被科學(xué)家戲稱為“死亡擁抱”。此外,螢火蟲發(fā)出的熒光還具有一定的警戒作用和照明作用。 螢火蟲的發(fā)光器官位于腹部后端的下方,該處具有發(fā)光細(xì)胞。發(fā)光細(xì)胞的周圍有許多微細(xì)的氣管,發(fā)光細(xì)胞內(nèi)有熒光素和熒光素酶。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活。在熒光素酶的催化作用下,激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。順便說到,熒光是一種冷光,其發(fā)光效率可高達(dá)98%左右,而熱光發(fā)光效率則低得多,如太陽的發(fā)光效率只有35%左右。 3.ATP的利用 ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量,用于各項生命活動。這些能量的形式主要有以下6種: 滲透能:細(xì)胞的主動運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的,物質(zhì)跨膜移動所做的功消耗了能量,這些能量叫做滲透能,滲透能來自ATP。 機(jī)械能:細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動都是在做機(jī)械功,所消耗的就是機(jī)械能。例如,肌細(xì)胞的收縮、草履蟲纖毛的擺動、精子鞭毛的擺動、有絲分裂期間染色體的運(yùn)動、腺細(xì)胞對分泌物的分泌等,都是由ATP提供能量來完成的。 電能:大腦的思考——神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),以及電鰩、電鰻等動物體內(nèi)產(chǎn)生的生物電等,它們所做的電功消耗的就是電能。電能是由ATP提供的能量轉(zhuǎn)化而成的。 化學(xué)能:細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成需要化學(xué)能,如小分子物質(zhì)合成為大分子物質(zhì)時,必須有直接或間接的能量供應(yīng)。另外,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)在分解的開始階段,也需要化學(xué)能來活化,成為能量較高的物質(zhì)(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)??梢哉f在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝中,到處都需要由ATP轉(zhuǎn)化而來的化學(xué)能做功。 光能:目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機(jī)制還沒有完全弄清楚,但是已經(jīng)知道,生物體用于發(fā)光的能量直接來自ATP,如螢火蟲的發(fā)光。 熱能:有機(jī)物的氧化分解釋放的能量,一部分用于生成ATP,大部分轉(zhuǎn)化為熱能通過各種途徑向外界環(huán)境散發(fā),其中一小部分熱能作用于體溫。通常情況下,熱能的形成往往是細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化和傳遞過程中的副產(chǎn)品。此外,ATP釋放的能量中,一部分能量也能用于動物體溫的提升和維持。 4.ATP與化學(xué)獎 1997 年諾貝爾化學(xué)獎頒給三位生化學(xué)家,獎金的一半給丹麥科學(xué)家斯寇(Jens C. Skon)教授,另外一半給英國科學(xué)家瓦克(John E. Walker)教授及美國科學(xué)家波亦爾(Paul D. Boyer) 教授,這三位生化學(xué)家的貢獻(xiàn)是首先研究并闡明參與生物高能分子ATP合成轉(zhuǎn)換的酵素。 在1929 年,德國化學(xué)家羅曼(K. Lohmann) 首先發(fā)現(xiàn)ATP化學(xué)分子。幾年之后,ATP 的化學(xué)結(jié)構(gòu)被決定。1948 年,英國科學(xué)家托德(Alexander Todd) 化學(xué)合成ATP(托德是1957 年諾貝爾獎化學(xué)獎得主)。在1939 至1941 年期間,利普曼(Fritz Lipmann) 證實ATP 是細(xì)胞內(nèi)所有生物化學(xué)能量的運(yùn)儲者(利普曼是1953 年諾貝爾獎得主),并且證實其能量是儲藏于高能磷酸化學(xué)鍵(energyrich phosphate bonds)。在所有的生物中,從細(xì)菌、霉菌一直到高等動、植物,包括人類在內(nèi),ATP 都是扮演能量的運(yùn)儲者,ATP 的形成是借著生物細(xì)胞內(nèi)養(yǎng)分的燃燒所形成,而后ATP 被生物體用于合成細(xì)胞物質(zhì)、肌肉收縮、神經(jīng)信息傳遞及其他多種生理反應(yīng),所以ATP 被稱為細(xì)胞的能量貨幣(energy currency) ,也就是說凡是需要能量,就必須使用ATP。 ATP 是由一個核酸連接三個磷酸根而成,當(dāng)ATP 的最外一個磷酸根(γphosphate) 被水解形成ADP 及一個磷酸根時,能量就會釋放出來,而用于生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng);反之,能量也可以用于將ADP 及磷酸根結(jié)合形成ATP,至于ATP 如何形成及ATP 如何被消耗,正是三位得獎?wù)呒捌渌茖W(xué)家共同努力而得到的答案。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019-2020年高中生物 第1課時 生命活動的能量“貨幣”ATP 備課資料 蘇教版 2019 2020 年高 生物 課時 生命 活動 能量 貨幣 ATP 備課 資料
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-2710713.html