高中生物 第二節(jié)細(xì)胞的能量 細(xì)胞的能量“通貨”—ATP教案 新人教版必修1

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1、 細(xì)胞的能量“通貨”———ATP 內(nèi)容摘要 ATP在細(xì)胞代謝的過程中具有非常重要的作用。在能量的流動(dòng)過程中，ATP像“能量貨幣”一樣，是一種隨時(shí)可以利用的化學(xué)能。ATP在生物體內(nèi)含量少，由于與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化迅速，保證了細(xì)胞代謝的正常進(jìn)行。 關(guān)鍵詞 ATP ADP 轉(zhuǎn)化 利用 【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)目標(biāo) 1、ATP的生理功能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。（理解） 2、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑。（理解） 能力目標(biāo) 通過學(xué)生閱讀教材和分析教材，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和分析能力。 情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面 讓學(xué)生在分析自己身體內(nèi)發(fā)生的ATP-ADP循環(huán)及其重要意義

2、過程中，體驗(yàn)到生物學(xué)原理在生產(chǎn)生活實(shí)踐中的價(jià)值，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)身邊科學(xué)這一理念的理解。 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，即總能源來自于光能。 【重點(diǎn)落實(shí)方案】 A、重點(diǎn) 1、ATP的生理功能。 2、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑。 B、落實(shí)方案 1、安排學(xué)生預(yù)習(xí)，讓學(xué)生熟悉教材，分析教材。 2、從ATP的特性入手，講述其生理功能，帶動(dòng)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑。 3、教學(xué)時(shí)間上，保證重點(diǎn)的落實(shí)。 【難點(diǎn)突破策略】 A、難點(diǎn) ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中的能量來源和去路。 B、突破策略 1、利用ATP和

3、ADP的轉(zhuǎn)化式，說明能量的不可逆。 2、播放多媒體教學(xué)課件：ATP和ADP形成過程的能量流動(dòng)動(dòng)畫。3、板書總結(jié)能量的來源和去路。 【教具準(zhǔn)備】 ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，多媒體課件：ATP形成過程的能量流動(dòng)動(dòng)畫。 【學(xué)法指導(dǎo)】 本節(jié)課中，教師要指導(dǎo)學(xué)生自己閱讀。閱讀時(shí)，盡量做到眼到、筆到、心到，筆不離手，遇到關(guān)鍵的字、詞要采用不同的符號(hào)對(duì)其進(jìn)行勾畫。并學(xué)習(xí)運(yùn)用已有的知識(shí)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行分析、思考、理解。 【課時(shí)安排】 1課時(shí) 【教學(xué)過程】 導(dǎo)課 學(xué)生朗讀杜牧詩(shī)句然后再展示ATP的藥片和試劑向同學(xué)們介紹藥片的成分，功能。 電腦放映資料。ATP是真實(shí)存在的，是可見可觸的。

4、純凈的ATP，白色粉末狀，能溶于水。在醫(yī)療上一般有片劑和注射液兩種。片劑可口服，注射液可肌肉注射或靜脈滴注。一方面可以輔助治療心肌萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等，另一方面可提供能量，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。 這節(jié)課讓我們一起來認(rèn)識(shí)ATP。（各種生物體中都含有） 新課 一、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 給學(xué)生幾分鐘時(shí)間閱讀課本（投映ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖） 思考下面幾個(gè)問題。1、ATP的全稱是什么？ 2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中A，—，~，P各代表意思？ 3、一個(gè)ATP有幾個(gè)高能磷酸鍵？ 學(xué)生回答，同時(shí)板書 ATP：全名三磷酸腺苷，其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜。一分子

5、ATP由一分子腺嘌吟、一分子核糖、三分子磷酸組成。核糖位于腺嘌吟和磷酸之間。由于其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，我們用A代表腺苷，P代表磷酸基，~代表特殊的高能磷酸鍵，將結(jié)構(gòu)式簡(jiǎn)寫成A—P~P~P。 ATP是各種細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高能磷酸化合物。高能磷酸鍵中儲(chǔ)存有大量的化學(xué)能。ATP的水解是指ATP分子中高能磷酸鍵的水解。水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ/mol，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高能磷酸化合物水解時(shí)釋放的20.92 kJ/mol能量。 二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 1、ATP水解 投映ATP水解反應(yīng)： ATP 水解酶 ADP + Pi + 能量 介紹ADP的名稱與ATP的關(guān)系。

6、 討論：ATP水解時(shí)哪一個(gè)高能磷酸鍵斷裂？ 學(xué)生回答：遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂。 討論：能量釋放出來，它的去向是什么？ 學(xué)生回答：可以用于肌肉收縮（運(yùn)動(dòng)、緊張等）、發(fā)光（螢火蟲、發(fā)光蘑菇等）、放電（電鰻、電鰩等）主動(dòng)運(yùn)輸、等等。 總結(jié)：總之ATP水解釋放的能量用于各種生命活動(dòng) 投映小資料： 一正常人體中ATP和ADP總量很少，基本保持一定，大約為2mg~10mg，但一個(gè)成年人靜止?fàn)顟B(tài)下一天將有40kg的ATP發(fā)生水解，ATP的含量很少需要卻很多，生物體是如何解決這一矛盾的呢？ 學(xué)生討論： 回答：細(xì)胞中進(jìn)行ATP的分解同時(shí)也存在ATP合成 探究：通過

7、實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞內(nèi)存在著ATP的合成。 小組討論：分別說出自己的實(shí)驗(yàn)方法。 2、ATP的合成 投映ATP合成反應(yīng)： ADP + Pi + 能量 合成酶 ATP 合成ATP時(shí)需要能量的參與，這些能量又來自于哪里呢？ 請(qǐng)同學(xué)們分析P89圖5—6，“ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源”。引導(dǎo)：對(duì)于綠色植物，首先通過光合作用，將光能貯存在ATP中，即得到光能，使ADP形成ATP。對(duì)于綠色植物、動(dòng)物和人，能通過呼吸作用，將有機(jī)物中的能量釋放出來，供給ADP形成ATP。 動(dòng)物、人、真菌和大多細(xì)菌：呼吸作用 能量來源 綠色

8、植物：呼吸作用、光合作用 總結(jié)： 酶 酶 ATP ADP + Pi + 能量 3、意義：ATP和ADP在生物體內(nèi)的含量都很少，但他們之間的相互轉(zhuǎn)化非常迅速，正因?yàn)锳TP不斷的水解與合成，保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行。（學(xué)生討論回答） 三、ATP的利用 ATP是生物體內(nèi)直接的能源物質(zhì)。細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量。 除ATP的水解和合成以外，細(xì)胞內(nèi)的其它化學(xué)反應(yīng)有些要吸收能量，有些要釋放能量。需要吸收能量的反應(yīng)叫吸能反應(yīng)，如：葡萄糖 + 果糖 酶 蔗糖（需要吸收能量），伴隨著ATP的水解。要

9、釋放能量的反應(yīng)叫放能反應(yīng)，如：呼吸作用（放能），伴隨著ATP的合成。 因?yàn)锳TP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，因此形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)能量流通的“通貨”。 [思考與討論] 學(xué)生討論P(yáng)90思考與討論 回答：1、 2、 結(jié)課 本節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了ATP，知道ATP在細(xì)胞代謝的過程中具有非常重要的作用。在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物首先將光能轉(zhuǎn)化為貯存在ATP中的活躍的化學(xué)能，才能貯存在有機(jī)物中。動(dòng)物直接或間接地以植物為食，獲取其中的能量，首先轉(zhuǎn)化為貯存在ATP中的活躍的化學(xué)能才能被直接利用，維持自身的生命活動(dòng)。在能量的流動(dòng)過程中，ATP像

10、“能量貨幣”一樣，是一種隨時(shí)可以利用的化學(xué)能。ATP在生物體內(nèi)含量少，由于與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化迅速，保證了細(xì)胞代謝的正常進(jìn)行。 教學(xué)目標(biāo)鞏固 生活拓展 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：現(xiàn)有蛙的兩小塊活的肌肉（已不能收縮）、質(zhì)量濃度為0.65g/dL的氯化鈉溶液、質(zhì)量濃度為0.3g/dL的葡萄糖溶液、ATP針劑、載玻片、坐標(biāo)紙、吸水紙等材料和用具。 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明ATP的生理功能。 請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象，并說明此實(shí)驗(yàn)證明了什么？ 課后自主學(xué)習(xí)作業(yè)： 查找有關(guān)資料或上網(wǎng)，探討螢火蟲發(fā)光的原理、發(fā)光的意義及相關(guān)知識(shí)。 【目標(biāo)檢測(cè)】 一、基礎(chǔ)題： 三磷酸腺苷的分子簡(jiǎn)式為

11、 （ ） A. A—P—P—P B. A—P—P~P C. A—P~P~P D. A~P~P~P 2.綠色植物細(xì)胞中，能生成ATP的結(jié)構(gòu)是有 （ ） A.葉綠體 B.線粒體 C.高爾基體 D.核糖體 3．對(duì)人體細(xì)胞內(nèi)關(guān)于ATP的描述，正確的是 （ ） A. ATP主要在線粒體中合成 B.它含有三個(gè)高能磷酸鍵 C.ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)是不可逆的 D.細(xì)胞內(nèi)貯有大量的ATP，以供生

12、命活動(dòng)需要 4．高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有 （ ） A．細(xì)胞呼吸、滲透作用 B．細(xì)胞呼吸、蒸騰作用 C．光合作用、主動(dòng)運(yùn)輸 D．光合作用、細(xì)胞呼吸 5.下列生命現(xiàn)象中不伴有ATP消耗的是 （ ） A.神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo) B.含羞草受到刺激小葉合攏 C.葡萄糖在小腸中被吸收 D.根尖生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞有絲分裂 二、探究題 驗(yàn)證ATP是直接能源物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海裕? 實(shí)驗(yàn)原理：ATP是

13、新陳代謝所需的直接能源物質(zhì)。糖類是細(xì)胞的主要的能源物質(zhì)，脂肪是生物體內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)，能量?jī)?chǔ)存在ATP中才能被直接利用。 實(shí)驗(yàn)材料：（略） 實(shí)驗(yàn)步驟： 1、用小刀將數(shù)只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀。 2、取干燥后的粉末四等份分別裝入甲、乙、丙、丁四個(gè)小玻璃瓶中，各加入等量的水使之混合，可見四瓶中均有淡黃色熒光出現(xiàn)經(jīng)過10min，熒光消失。 3、這時(shí)，往甲、乙、丙、丁四個(gè)瓶中分別注入等量的不同溶液，其中甲瓶?jī)?nèi)加入ATP溶液；乙瓶?jī)?nèi)加入葡萄糖溶液；丙瓶?jī)?nèi)加入植物油（脂肪）；丁瓶?jī)?nèi)加入蒸餾水；使之混合。這時(shí)可看到在甲瓶中有熒光出現(xiàn)，而乙、丙、丁三瓶則沒有。 問（1）干燥后研成粉末狀的物

14、質(zhì)含有 。 （2）步驟②中甲、乙、丙、丁四瓶溶液以及步驟③中的四瓶溶液在本實(shí)驗(yàn)中互為 實(shí)驗(yàn)。其中步驟③中丁瓶加蒸餾水，可排除步驟②中 可能作為能源物質(zhì)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。但本實(shí)驗(yàn)步驟②中四瓶粉末中各加適量的水，其作用是 。 （3）本實(shí)驗(yàn)說明螢火蟲發(fā)光過程中能量的轉(zhuǎn)化形式是： 。 （4）四只玻璃瓶最后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明： 。 【教后反思】 本節(jié)內(nèi)容從對(duì)ATP藥丸的

15、介紹入手，引起同學(xué)們對(duì)ATP的關(guān)注，激發(fā)他們的求知欲。充分發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生閱讀課本，自己從文中自學(xué)有關(guān)ATP結(jié)構(gòu)及其功能。ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)探究，自己動(dòng)手，知識(shí)點(diǎn)更容易被接受。能量的來源和去向，同學(xué)聯(lián)系實(shí)際從身邊的了解的知識(shí)一步一步揭示出來，最后提出能量“通貨”的說法，并讓學(xué)生自己去分析，理解它的合理之處。其中穿插兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)拓寬學(xué)生的思維，增強(qiáng)動(dòng)手、動(dòng)腦能力。學(xué)生真正的參與整個(gè)課堂的學(xué)習(xí)。讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)及難點(diǎn)的把握更透。 本節(jié)內(nèi)容以學(xué)生的討論及實(shí)驗(yàn)為主，希望能夠通過學(xué)生的討論和實(shí)驗(yàn)，從學(xué)生已有的知識(shí)入手，得出有關(guān)ATP的知識(shí)，接受能量“通貨”的說法。 【參考文獻(xiàn)】 人民教育出版社《生物》必修第一冊(cè) 高等教育出版社《生物化學(xué)》 生物學(xué)通報(bào) 4 用心 愛心 專心