細(xì)胞的能量通貨-ATP-教學(xué)設(shè)計(jì)+導(dǎo)學(xué)案

1、第五章·第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”-ATP·教學(xué)設(shè)計(jì) 授課人：湘鄉(xiāng)一中 鄒蟠龍【教材分析】細(xì)胞的能量“通貨”ATP是高中生物（新課標(biāo)人教版）必修I分子與細(xì)胞第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用中第2小節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要介紹ATP的分子組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用3個(gè)方面的內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較少，但是各部分內(nèi)容的聯(lián)系與滲透十分典型，需要綜合理解與應(yīng)用。同時(shí)，該節(jié)內(nèi)容在細(xì)胞能量供應(yīng)和利用一章中的承接作用相當(dāng)明顯，學(xué)習(xí)好本節(jié)內(nèi)容，有助于幫助學(xué)生更好掌握后面包括細(xì)胞呼吸、光合作用等知識(shí) ?！緦W(xué)情分析】通過組成細(xì)胞的分子一章的學(xué)習(xí)，

2、學(xué)生對(duì)能源物質(zhì)與能量有了進(jìn)一步的理解，也為學(xué)習(xí)ATP這一細(xì)胞的直接供能物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。但是ATP與ADP作為兩種看不見摸不著的物質(zhì)，又是學(xué)生新接觸的兩個(gè)概念，學(xué)生掌握起來有一定的難度，因此應(yīng)該側(cè)重對(duì)此兩種物質(zhì)化學(xué)組成簡式的分析與解釋。此外，學(xué)生通過物理、化學(xué)兩學(xué)科的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了能量轉(zhuǎn)化的知識(shí)，將其轉(zhuǎn)移應(yīng)用到對(duì)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化上，來認(rèn)識(shí)細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化，是有幫助作用的。 【教學(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)目的 （1）簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。（2）寫出ATP分子簡式、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化式（3）解釋ATP在能量代謝中的作用。2、能力目標(biāo)（1）通過對(duì)螢火蟲發(fā)光問題的探究，初

3、步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)能力；（2)通過問題討論共同繪出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，理解ATP在細(xì)胞中作為能量通貨的原因；3、情感目標(biāo) （1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育。（2）通過閱讀與思考、討論活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)用準(zhǔn)確的科學(xué)術(shù)語闡述觀點(diǎn)和進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的態(tài)度（3）通過分析ATP、ADP的動(dòng)態(tài)平衡，樹立辯證唯物主義的自然觀、生態(tài)觀。【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 1教學(xué)重點(diǎn)：ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化  2教學(xué)難點(diǎn)：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化；ATP在能量代謝中的作用。  【教學(xué)準(zhǔn)備】

4、60;導(dǎo)學(xué)案，PPT課件，相關(guān)教具 【教學(xué)過程】一. 導(dǎo)入出示有關(guān)螢火蟲的謎語詩，詩中描述的是什么動(dòng)物？學(xué)生回答：螢火蟲 教師講訴：螢火蟲為什么會(huì)發(fā)光？講訴螢火蟲發(fā)光的原理設(shè)問：是誰直接給螢火蟲發(fā)光提供能量呢？葡萄糖，脂肪，還是其他物質(zhì)？ 今天我們就來學(xué)習(xí)第二節(jié)，細(xì)胞的能量“通貨”-ATP二ATP的生理功能 實(shí)驗(yàn)分析探究：PPT出示實(shí)驗(yàn)過程，分析實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？ 學(xué)生回答：ATP是螢火蟲發(fā)光的直接能量來源，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。教師設(shè)問：ATP分子具有哪些特點(diǎn)可以承擔(dān)這一功能？ 三ATP的結(jié)構(gòu)教師直接講訴ATP的結(jié)構(gòu)組成1.ATP的名稱與簡式2.ATP中的高能磷酸鍵教師

5、設(shè)問：思考：我們知道核苷酸的化學(xué)組成，那么ATP與核苷酸有什么關(guān)系？學(xué)生思考回答：ATP的兩個(gè)高能磷酸鍵全部水解后所剩部分為AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本組成單位之一合作活動(dòng)：1.請(qǐng)4位同學(xué)上臺(tái)（一位男生，3位女生），以牽手的形式，模擬一個(gè)ATP的結(jié)構(gòu)2.請(qǐng)2組同學(xué)上臺(tái)（每組2人），用模具嘗試組裝ATP的結(jié)構(gòu)模型教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生合作成果四ATP和ADP是如可相互轉(zhuǎn)化的？資料分析：1. 一個(gè)人在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。而一個(gè)成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP被水解。 2. 細(xì)胞內(nèi)ATP總量僅有2mg6mg，僅能維持劇烈運(yùn)動(dòng)3秒

6、鐘。 教師設(shè)問：以上資料能說明什么結(jié)論？學(xué)生回答：ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，且處在動(dòng)態(tài)平衡之中，構(gòu)成穩(wěn)定的供能環(huán)境。教師設(shè)問：ATP和ADP是如可相互轉(zhuǎn)化的？學(xué)生閱讀課文，自主思考回答以下問題：1ATP水解是那個(gè)高能磷酸鍵先發(fā)生水解？能量到哪里去?2ATP是怎樣合成的？所需能量從哪里來？3試寫出ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式4ATP的水解和ATP的合成是可逆反應(yīng)嗎？學(xué)生合成討論，回答問題教師講訴ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，逐步解決以上4個(gè)問題針對(duì)訓(xùn)練，突破重點(diǎn)五為什么說ATP是細(xì)胞的能量“通貨”？ 教師講訴：吸能反應(yīng)一般與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量

7、. 放能反應(yīng)一般與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中.糖類，脂肪等能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中才能為生命活動(dòng)供能。糖類，脂肪等能源物質(zhì)中儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用，好比存折或銀行卡ATP儲(chǔ)存的能量相對(duì)來說少，但能被直接利用，好比現(xiàn)金小票六小結(jié)見多媒體課件七學(xué)習(xí)反饋，鞏固提升 課堂練習(xí)，見PPT課件 第五章·第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”-ATP·導(dǎo)學(xué)案【課型】新授課 【課時(shí)】1課時(shí) 【編寫人】鄒蟠龍 班級(jí)_ 姓名_ 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2寫出ATP分子簡式、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化式3解釋ATP在能量代謝中的作用?！緦W(xué)習(xí)重

8、難點(diǎn)】1ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化一【自主導(dǎo)學(xué)】閱讀課文，自主思考（一）ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1中文名稱：_。2結(jié)構(gòu)簡式：_，其中A代表_，P代表_，代表_。3特點(diǎn)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有2個(gè)_ _，儲(chǔ)存大量能量。(2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下，_ 的高能磷酸鍵易水解，釋放出大量能量。（二）ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化1相互轉(zhuǎn)化過程(1)釋放能量：ATP_Pi能量。(2)儲(chǔ)存能量：ADPPi能量_。(3)相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于_之中。2. 形成ATP的能量來源(1)動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌：_。(2)綠色植物：

9、_和_。 （三）ATP的利用 1ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)(1)原因：細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由_。(2)實(shí)例：用于主動(dòng)運(yùn)輸、_收縮、細(xì)胞內(nèi)_反應(yīng)和大腦思考等生命活動(dòng)。2ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨” (1)吸能反應(yīng)一般與_相聯(lián)系，由ATP水解提供能量，如蛋白質(zhì)的合成。(2)放能反應(yīng)一般與_相聯(lián)系，釋放的能量儲(chǔ)存在ATP中，如葡萄糖氧化分解。(3)細(xì)胞中各種形式的能量轉(zhuǎn)換都以_為中心環(huán)節(jié)。二【合作探究】【入題】ATP的生理功能？ 【探究一】ATP分子結(jié)構(gòu)具有哪些特點(diǎn)可以承擔(dān)這一功能？ 拓展思考：1含有哪些元素？2ATP與核苷酸有什么關(guān)系？3ATP是能量的直接來源,供生命活動(dòng)所

10、需,但細(xì)胞中ATP的含量較低,如何保證生命活動(dòng)對(duì)ATP的需求?【探究二】ATP和ADP是如何相互轉(zhuǎn)化的？問題1ATP水解是哪個(gè)高能磷酸鍵先發(fā)生水解？能量到哪里去?問題2ATP是怎樣合成的？所需能量從哪里來？問題3試寫出ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式問題4ATP的水解和ATP的合成是可逆反應(yīng)嗎？【探究三】為什么說ATP是細(xì)胞的能量“通貨”1 一般與ATP水解反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量. 一般與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中.2ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量 ，但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化 ，且處在動(dòng)態(tài)平衡之中，構(gòu)成穩(wěn)定的供能環(huán)境。3ATP在供能中處于核心地位,其他如 等能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到

11、ATP中才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中,ATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量拓展思考: 在生物體內(nèi)，有哪些物質(zhì)是能源物質(zhì)？為細(xì)胞代謝直接提供能量的是什么呢？2. “結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”是生物學(xué)的核心思想之一。ATP的結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？ 試說明ATP的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系。三【課題小結(jié)】四、【學(xué)習(xí)反思】（請(qǐng)把遺留的問題寫下來）。五【知識(shí)鏈接】第5章 第3節(jié)-ATP的主要來源細(xì)胞呼吸第5章 第4節(jié)-能量之源光與光合作用六【知識(shí)補(bǔ)充】1. ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接供能物質(zhì),但并非所有的生命活動(dòng)所需的能量都是由ATP提供的,如植物對(duì)水分的吸收和運(yùn)輸,其動(dòng)力來自葉片蒸騰作用產(chǎn)生的拉力。2. 一般情況

12、下ATP中的兩個(gè)高能磷酸鍵并不是都水解的,只有遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵水解。3生物體內(nèi)的高能化合物除ATP外，還有CP（磷酸肌酸）、CTP（三磷酸胞苷）、GTP（三磷酸鳥苷）、UTP（三磷酸尿苷）等，但大多數(shù)情況下，它們的能量不能直接用于生命活動(dòng)，必須將能量轉(zhuǎn)給ATP。人和高等動(dòng)物合成ATP的能量來源除了呼吸作用放能，還可以來自CP（磷酸肌酸）。但在某些情況下，GTP也可直接供能，在蛋白質(zhì)合成過程中，當(dāng)肽鏈延長時(shí)，核糖體的移動(dòng)也需GTP供能。因此，嚴(yán)格地說，ATP并不是生命活動(dòng)的唯一直接能源物質(zhì)七【自我評(píng)價(jià)】1 糖類物質(zhì)和ATP分別是生命活動(dòng)的（  ）A貯備能源、主要能源 &#

13、160; B主要能源、直接能源 C最終能源、直接能源   D直接能源、主要能源2ATP的組成是（  ）A一個(gè)腺苷，兩個(gè)磷酸基團(tuán)    B兩個(gè)腺苷，兩個(gè)磷酸基團(tuán)C三個(gè)腺苷，一個(gè)磷酸基團(tuán)    D一個(gè)腺苷，三個(gè)磷酸基團(tuán)3三磷酸腺苷的分子簡式和18個(gè)三磷酸腺苷所含有的高能磷酸鍵的數(shù)目是（  ）AAPP和18個(gè)    BAPPP和18個(gè)CAPP和48個(gè)   DAPPP和36個(gè)4在ATP中，大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在（  ）A腺苷內(nèi)部   B腺苷與磷酸基團(tuán)之間&#

14、160;  C磷酸基團(tuán)之間   D磷酸基團(tuán)內(nèi)部5一個(gè)ADP中，含有腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵的數(shù)目依次是（  ）A1，2，2   B1，2，1   C2，1，2   D2，2，16下列有關(guān)“ATPADPPi能量”、“ADPPi能量ATP”的反應(yīng)的敘述中，不正確的是（ ）A、反應(yīng)過程分別表示能量的釋放利用和儲(chǔ)存過程B所有生物體內(nèi)的過程所需要的能量都來自呼吸作用C和在活細(xì)胞中永無休止地循環(huán)進(jìn)行保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行D反應(yīng)中的“能量”一般不能用于推動(dòng)反應(yīng)的進(jìn)行7ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠釋放能量、儲(chǔ)存能量，從結(jié)構(gòu)上看，原因是（  ）腺苷很容易吸收能量和釋放能量 三個(gè)磷酸基很容易從ATP上脫離和結(jié)合遠(yuǎn)離腺苷A的磷酸基很容易從ATP上脫離，使ATP轉(zhuǎn)變成ADP ADP可以迅速與磷酸結(jié)合，吸收能量形成高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA   B   C   D8ATP轉(zhuǎn)化為 ADP 可表示如下：式中X代表( )A、H2O B、H C、P D、Pi9關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞中ATP的正確敘述（ ）A、ATP在動(dòng)物體細(xì)胞中普遍存在，但含量不多B、當(dāng)它過分減少時(shí)，可由ADP