高一教學(xué)設(shè)計 麥亞湛 必修一第五章第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP

1、 .2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP 教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)：1.簡述ATP的化學(xué)組成和特點。2.簡述ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化。3.解釋ATP在能量代謝中的作用。二、教學(xué)過程：（一）導(dǎo)入新課通過問題探討引導(dǎo)學(xué)生思考螢火蟲發(fā)光的直接能源物質(zhì)，引出新課學(xué)習(xí)。那么，ATP是什么呢？它的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？（二）講授新課（一）ATP的結(jié)構(gòu)特點1中文名稱：腺苷三磷酸2ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A-PPPA代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，“ ”代表一種特殊的化學(xué)鍵，水解時釋放出大量能量。拓展：不同物質(zhì)中的“A”不同。分析資料一個成年人安靜狀態(tài)下，24 h內(nèi)有40 kg的ATP水解。劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5 kg的ATP分解

2、釋放能量，供運動所需。在正常人體中ATP和ADP的總量很少，且基本保持一定，大約為2 mg10 mg。在人體安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP所含的能量只能供肌肉收縮12 s。（1）從該資料可看出生物體內(nèi)ATP有什么特點？（消耗大，含量低，不能長時間儲存。）（2）ATP會不會出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況？（不會。ATP和ADP可以時刻不停地發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。）（二）ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個特殊的化學(xué)鍵很容易水解脫離開來，形成游離的Pi（磷酸），同時，儲存在這個特殊化學(xué)鍵中的能量釋放出來，ATP就轉(zhuǎn)化成ADP。在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受能

3、量，同時與一個游離的Pi結(jié)合，重新形成ATP。ATP和ADP可以迅速地相互轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化是不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡當(dāng)中。引導(dǎo)學(xué)生思考：ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？（不是，所需要的酶不同）引導(dǎo)學(xué)生比較ATP水解和合成的過程：（三）ATP的利用結(jié)合圖片展示，肌肉收縮、主動運輸、大腦思考、生物發(fā)電、生物發(fā)光等都需要利用ATP。ATP 水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動的呢？以主動運輸為例，展示ATP是如何供能的。1參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP 水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點結(jié)合時，其酶活性就被激活了。2在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。 3載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+ 的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+ 釋放到膜外?？偨Y(jié)：吸能反應(yīng)總是與ATP的水解相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間