高中生物《細胞的能量“通貨”-ATP》教學(xué)設(shè)計34

《細胞的能量“通貨”一ATP》教學(xué)設(shè)計

一、教材版本：

人教版新課標(biāo)高中生物模塊一《分子與細胞》

二、教學(xué)設(shè)計題目：

細胞的能量“通貨”——ATP

三、教學(xué)目標(biāo)：

1、知識目標(biāo)：解釋ATP在能量代謝中的作用；

2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力、自主學(xué)習(xí)能力；

3、情感目標(biāo)：體驗ATP在生活中真實存在，加強學(xué)生對身邊科學(xué)的

理解。

四、教學(xué)重點：

1、ATP化學(xué)組成的特點

2、ATP在能量代謝中的作用

3、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化

五、教學(xué)難點：

ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化

六、教學(xué)方法和手段

1、利用“自學(xué)學(xué)案”安排學(xué)生預(yù)習(xí)，幫助學(xué)生熟悉教材，分析教材

2、從ATP化學(xué)組成入手，通過小組合作建構(gòu)ATP分子結(jié)構(gòu)模型，并引出其

生理作用。

3、播放多媒體教學(xué)課件：創(chuàng)設(shè)問題情境，引出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，通過

小組合作建構(gòu)ATP與ADP轉(zhuǎn)化式，說明能量的不可逆性。

4、利用“自學(xué)學(xué)案”、并結(jié)合教材中圖文介紹安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)ATP的利用,

說明細胞直接能量來源為ATP。

七、教學(xué)過程：

教學(xué)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖

內(nèi)容

創(chuàng)設(shè)（1）課前分發(fā)ATP藥品實物體驗，思考并設(shè)創(chuàng)設(shè)情境：

情境、計實驗體驗ATP真

（2）多媒體播放：《秋夕》動

導(dǎo)入實存在，并

畫

新課激發(fā)學(xué)習(xí)

【問題】螢火蟲發(fā)光除了需要熒光素外還興趣，培養(yǎng)

需要的能量直接來是葡萄糖還是其他物實驗設(shè)計

質(zhì)呢？能力

（3）多媒體播放：螢火蟲發(fā)光

器實驗

【問題】能為螢火蟲發(fā)光直接提供能量的

物質(zhì)是什么？是葡萄糖還是ATP?

（答：是ATP）

強調(diào)：實驗設(shè)計遵循單一變量、對照原則

ATP多媒體展示自主學(xué)習(xí)提綱（1）利用“自（1）利用

分子學(xué)學(xué)案”自主學(xué)“學(xué)案”培

【問題】ATP全稱是什么？

結(jié)構(gòu)習(xí)養(yǎng)自主學(xué)

（答：三磷酸腺甘）習(xí)能力，

（2）小組合作

【問題】ATP結(jié)構(gòu)簡式是什么？建構(gòu)模型（2）建構(gòu)

ATP分子結(jié)

（答：A-P?P?P）（3）嘗試寫出

構(gòu)模型過

【問題】A,P「、?分別代表什么？ATP分子結(jié)構(gòu)

程中培養(yǎng)

式

（答:A代表腺甘，由核糖和腺喋吟組成,P學(xué)生小組

代表磷酸基團，-代表普通化學(xué)鍵，?代合作，探究

表特殊高能磷酸鍵）學(xué)習(xí)能力

強調(diào)：ATP中高能磷酸鍵水解時釋放能量

高達30.54kg/mol,遠遠超過高能磷酸化

合物釋放的20.92kg/mol能量。因此,

ATP是生物細胞中普遍存在的特殊的高能

磷酸化合物。

ATP（1）多媒體展示：一個成人一學(xué)生觀察課件創(chuàng)設(shè)問題

與天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為并小組討論：情境：通過

ADP48kg,在緊張活動的情況下，ATPATP水解過程比較具體

相互的消耗可達0.5kg/min。而細胞內(nèi)及條件數(shù)據(jù)促進

轉(zhuǎn)化ATP、ADP的總量僅有2-10mgo人學(xué)生產(chǎn)生

小組合作：建構(gòu)

體細胞每天的能量需要水解疑問，引發(fā)

ATP水解反應(yīng)

200-300摩爾的ATP,這意味著每學(xué)習(xí)興趣。

式。

個ATP分子每天要被重復(fù)利用

小組合作，

2000-3000次。利用教材自主

體驗成功。

學(xué)習(xí)ATP合成

【問題】生物體內(nèi)的ATP有什么特點？

過程及條件。通過小組

（答：ATP在生物體內(nèi)存在特點：轉(zhuǎn)化快，合作建構(gòu)

小組合作建構(gòu)

含量低，且含量相對穩(wěn)定。）ATP合成反

“ATP與ADP相

應(yīng)式，從中

【問題】在細胞中，ADP若轉(zhuǎn)化成ATP需互轉(zhuǎn)化”總的反

體驗成功

要些什么條件呢？ATP若要轉(zhuǎn)化成ADP又應(yīng)式

帶來快樂。

需要什么樣的條件呢？

討論完成：比較

通過對ATP

（2）多媒體展示：ATP水解過ATP與ADP轉(zhuǎn)化

水解和ATP

程過程圖表。

合成過程

【問題】ATP水解時，哪個高能磷酸鍵斷小組討論：ATP分析培養(yǎng)

裂？和ADP相互轉(zhuǎn)學(xué)生比較

化的意義。

（答：遠離A的高能磷酸鍵斷裂。）分析能力。

【問題】水解產(chǎn)物是什么？全稱是什么？

（答：水解得到磷酸和ADP,ADP全稱為

二磷酸腺首。）

【問題】水解釋放能量流向哪里？

（答：用于各種生命活動，如肌肉收縮、

螢火蟲發(fā)光、主動運輸?shù)龋?/p>

【問題】水解時需要什么條件？

（答：需要ATP水解酶的催化。）

【問題】請同學(xué)們嘗試寫成ATP水解反應(yīng)

式？

（答：水解酶

ATP-ADP+Pi+能量）

（3）多媒體展示：ATP合成過

程

【問題】ATP合成時，需要利用哪些原料？

（答：需要利用ADP和磷酸）

強調(diào)：在ATP水解時，細胞中已經(jīng)存在大

量ADP和磷酸，同時進行著ATP的合成。）

【問題】ATP合成時，磷酸與ADP結(jié)合形

成什么化學(xué)鍵？

（答：磷酸與遠離腺昔的磷酸基之間形成

高能磷酸鍵，同時儲存大量能量。）

【問題】ATP合成過程需要什么條件？

（答：需要ATP合成酶）

請同學(xué)們嘗試寫出ATP合成反應(yīng)式。

（答：ATP合成酶

ADP+Pi+能量-ATP）

【問題】需要的能量主要來自哪里？

（答：對于植物，通過光合作用將光能轉(zhuǎn)

化為化學(xué)能儲存在ATP中，即獲得光能；

對于植物、動物和人，通過呼吸作用，在

利用有機物過程中將能量釋放出來，用于

ADP形成ATP。）

（4）多媒體展示：ATP與ADP

相互轉(zhuǎn)化

【問題】同學(xué)們能嘗試寫出“ATP與ADP

相互轉(zhuǎn)化”總的反應(yīng)式嗎？

（答：ADP+Pi+能最鳥ATP）

【問題】ATP的水解及合成兩個過程可逆

嗎？

（答：不可逆

多媒體展示：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程

ATP水解ATP合成

線粒體葉

活細胞

場所綠體細胞

質(zhì)基質(zhì)

條件水解酶合成酶

高能磷酸光合作用、

能量來源

鍵呼吸作用

儲存在ATP

能量去向生命活動

中

【問題】為什么不可逆?

（答：反應(yīng)條件不同，ATP水解需要水解

酶，而ATP合成需要合成酶；反應(yīng)中能量

來源和去向不同，ATP水解中釋放的能量

來自ATP高能磷酸鍵斷裂，然后用于各種

生命活動，如主動運輸?shù)?，而ATP合成中

需要的能量來自光合作用中捕獲的光能

或者呼吸作用中有機物釋放的化學(xué)能，在

形成ATP時儲存在高能磷酸鍵中；反應(yīng)場

所不同，ATP水解發(fā)生在生物的任何活的

體細胞中，而ATP合成主要發(fā)生在植物的

葉綠體、動物的線粒體及細胞質(zhì)基質(zhì)中。）

強調(diào)：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)可，

但能量不可逆。

(5)意義

【問題】ATP和ADP在生物體內(nèi)的含量都

很少，為什么？對生命活動有什么重要的

意義？

【講解】ATP和ADP在生物體內(nèi)的含量都

很少，但是它們之間的相互轉(zhuǎn)化非常迅

速，正因為ATP不斷地水解與合成，才能

保證了生命活動的正常進行。

創(chuàng)設(shè)(一)多媒體展示：ATP的利用舉例。學(xué)生結(jié)合自學(xué)通過學(xué)生

問題學(xué)案并分析自主學(xué)習(xí)

【問題】在ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過程中釋放

情境：“ATP的利用教程內(nèi)容

出的能量，去哪里了？請大家舉例說明。

ATP舉例”圖解，舉培養(yǎng)學(xué)生

的利【答】在ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過程中釋放出例說明ATP的讀圖、分析

用的能量可以用于多種生命活動。主要途徑。圖解、歸納

能力。

舉例一、用于細胞的主動運輸，如番茄細學(xué)生運用數(shù)學(xué)

胞主動吸收鈣離子、鎂離子等。方法計算葡糖結(jié)合數(shù)學(xué)

舉例二、用于生物發(fā)電、發(fā)光，如電鰻、糖氧化分解釋知識培養(yǎng)

電軸放能量。數(shù)據(jù)分析

能力

舉例三、用于肌肉細胞的收縮。

聯(lián)系實際

舉例四、用于大腦思考。

生活：通過

舉例五、用于細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)，如細比喻的方

胞蔗糖合成過程。式促進學(xué)

生埋解“通

(-)思考與討論

貨”的含

【問題】Imol葡萄糖徹底氧化分解后，釋義，并激發(fā)

放出2870kJ的能量，1分子葡萄糖徹底氧學(xué)習(xí)興趣。

化分解所釋放的能量是1分子ATP水解所

釋放能量的多少倍？

【答】約94倍。

【問題】如果把糖類和脂肪比作大額支

票，ATP則相當(dāng)于現(xiàn)金，你認為這種比喻

有道理嗎？

【答】糖類、脂肪中的能量很多，但是不

能被細胞直接利用，相當(dāng)于“存折”，穩(wěn)

定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)

能，相當(dāng)于“現(xiàn)金”，才能被細胞直接利

用。因此，ATP就是能直接為細胞提供能

量的“通貨”，即直接的能量來源。

多媒體展示：糖類七存折，ATP比現(xiàn)金。

評價多媒體展示：小組合作：完成運用選擇

評價試題題形式對

1、ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡寫為（）

學(xué)生進行

A、A-P-P>B、A-P~P~P評價，了解

C、A~P~P-PD、A~P~P~P學(xué)生對“細

胞能量'通

2、一分子ATP中含有的腺甘、磷酸基團

貨’——

和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（）o

ATP”概念

A、1,2,2B、1,2,1的掌握情

況。

C、1,3,2D、