细胞的能量通货ATP教学设计+导学案_细胞能量通货atp教案

教学设计时间：2020-02-28 03:06:41 收藏本文下载本文

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第五章·第2节细胞的能量“通货”---ATP·教学设计

授课人：湘乡一中邹蟠龙

【教材分析】

《细胞的能量“通货”——ATP》是高中生物（新课标人教版）必修I《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2小节的内容。本节内容主要介绍ATP的分子组成和结构特点、ATP与ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用3个方面的内容。本节教学内容相对较少，但是各部分内容的联系与渗透十分典型，需要综合理解与应用。同时，该节内容在《细胞能量供应和利用》一章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，有助于帮助学生更好掌握后面包括细胞呼吸、光合作用等知识。

【学情分析】

通过《组成细胞的分子》一章的学习，学生对能源物质与能量有了进一步的理解，也为学习ATP这一细胞的直接供能物质奠定了基础。但是ATP与ADP作为两种看不见摸不着的物质，又是学生新接触的两个概念，学生掌握起来有一定的难度，因此应该侧重对此两种物质化学组成简式的分析与解释。此外，学生通过物理、化学两学科的学习，已经具备了能量转化的知识，将其转移应用到对ATP与ADP的相互转化上，来认识细胞内的能量转化，是有帮助作用的。

【教学目标】

1、知识目的（1）简述ATP的化学组成和特点。

（2）写出ATP分子简式、ATP与ADP的相互转化式（3）解释ATP在能量代谢中的作用。

2、能力目标

（1）通过对萤火虫发光问题的探究，初步培养学生的实验分析与设计能力；（2)通过问题讨论共同绘出ATP与ADP相互转化示意图，理解ATP在细胞中作为能量通货的原因；

3、情感目标

（1）激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。

（2）通过阅读与思考、讨论活动培养学生主动参与的学习态度，培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度

（3）通过分析ATP、ADP的动态平衡，树立辩证唯物主义的自然观、生态观。

【教学重点和难点】

1．教学重点：ATP的化学组成和结构特点；ATP与ADP的相互转化

2．教学难点：ATP与ADP的相互转化；ATP在能量代谢中的作用。

【教学准备】

导学案，PPT课件，相关教具

【教学过程】

一.导入

出示有关萤火虫的谜语诗，诗中描述的是什么动物？学生回答：萤火虫

教师讲诉：萤火虫为什么会发光？讲诉萤火虫发光的原理

设问：是谁直接给萤火虫发光提供能量呢？葡萄糖，脂肪，还是其他物质？今天我们就来学习第二节，细胞的能量“通货”---ATP 二．ATP的生理功能

实验分析探究：PPT出示实验过程，分析实验能得出什么结论？

学生回答：ATP是萤火虫发光的直接能量来源，ATP是生命活动的直接能源物质。

教师设问：ATP分子具有哪些特点可以承担这一功能？三．ATP的结构

教师直接讲诉ATP的结构组成 1.ATP的名称与简式 2.ATP中的高能磷酸键

教师设问：思考：我们知道核苷酸的化学组成，那么ATP与核苷酸有什么关系？学生思考回答：ATP的两个高能磷酸键全部水解后所剩部分为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本组成单位之一

合作活动：

1.请4位同学上台（一位男生，3位女生），以牵手的形式，模拟一个ATP的结构 2.请2组同学上台（每组2人），用模具尝试组装ATP的结构模型教师点评学生合作成果四．ATP和ADP是如可相互转化的？

资料分析：

1.一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。而一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。

2.细胞内ATP总量仅有2mg～6mg，仅能维持剧烈运动3秒钟。

教师设问：以上资料能说明什么结论？

学生回答：ATP在细胞内的含量很少，但在细胞内的转化十分迅速，且处在动态平衡之中，构成稳定的供能环境。

教师设问：ATP和ADP是如可相互转化的？

学生阅读课文，自主思考回答以下问题：

1．ATP水解是那个高能磷酸键先发生水解？能量到哪里去? 2．ATP是怎样合成的？所需能量从哪里来？ 3．试写出ATP和ADP的相互转化的反应式 4．ATP的水解和ATP的合成是可逆反应吗？学生合成讨论，回答问题

教师讲诉ATP和ADP的相互转化过程，逐步解决以上4个问题针对训练，突破重点

五．为什么说ATP是细胞的能量“通货”？教师讲诉：吸能反应一般与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量.放能反应一般与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中.糖类，脂肪等能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。

糖类，脂肪等能源物质中储存有大量的能量，但不能被直接利用，好比存折或银行卡 ATP储存的能量相对来说少，但能被直接利用，好比现金小票

六．小结见多媒体课件

七．学习反馈，巩固提升

课堂练习，见PPT课件

第五章·第2节细胞的能量“通货”---ATP·导学案

【课型】新授课

【课时】1课时

【编写人】邹蟠龙

班级________

姓名________

【学习目标】

1．简述ATP的化学组成和特点。

2．写出ATP分子简式、ATP与ADP的相互转化式 3．解释ATP在能量代谢中的作用。【学习重难点】

1．ATP的化学组成和结构特点； 2．ATP与ADP的相互转化

一．【自主导学】阅读课文，自主思考

（一）ATP的结构及特点

1．中文名称：__________。2．结构简式：__________，其中A代表__________，P代表__________，～代表________。

3．特点

(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个_____ _____，储存大量能量。(2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，__________ 的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。

（二）ATP和ADP可以相互转化

1．相互转化过程

(1)释放能量：ATP__________＋Pi＋能量。酶(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量――→__________。

(3)相互转化特点：时刻不停地发生，并且处于__________之中。

2.形成ATP的能量来源

(1)动物、人、真菌和大多数细菌：__________。(2)绿色植物：__________和__________。

（三）ATP的利用

1．ATP是生命活动的直接能源物质

(1)原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由__________。

(2)实例：用于主动运输、__________收缩、细胞内__________反应和大脑思考等生命活动。

2．ATP是细胞内流通的能量“通货”

(1)吸能反应一般与__________相联系，由ATP水解提供能量，如蛋白质的合成。(2)放能反应一般与__________相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖氧化分解。(3)细胞中各种形式的能量转换都以__________为中心环节。

二．【合作探究】

【入题】ATP的生理功能？

【探究一】ATP分子结构具有哪些特点可以承担这一功能？

拓展思考： 1．含有哪些元素？ 2．ATP与核苷酸有什么关系？ 3．ATP是能量的直接来源,供生命活动所需,但细胞中ATP的含量较低,如何保证生命活动对ATP的需求?

【探究二】ATP和ADP是如何相互转化的？

问题1．ATP水解是哪个高能磷酸键先发生水解？能量到哪里去?

问题2．ATP是怎样合成的？所需能量从哪里来？

问题3．试写出ATP和ADP的相互转化的反应式

问题4．ATP的水解和ATP的合成是可逆反应吗？

【探究三】为什么说ATP是细胞的能量“通货”

1．一般与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量.一般与ATP合成反应相联系,释放的能量贮存在ATP中.2．ATP在细胞内的含量，但在细胞内的转化，且处在动态平衡之中，构成稳定的供能环境。

3．ATP在供能中处于核心地位,其他如等能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中,ATP中的能量可转化为不同形式的能量拓展思考:

１．在生物体内，有哪些物质是能源物质？为细胞代谢直接提供能量的是什么呢？ 2.“结构与功能相适应”是生物学的核心思想之一。ATP的结构有哪些特点？

试说明ATP的结构与功能的相互关系。三．【课题小结】

四、【学习反思】（请把遗留的问题写下来）。

五．【知识链接】

第5章第3节-ATP的主要来源——细胞呼吸

第5章第4节-能量之源——光与光合作用

六．【知识补充】

1.ATP是细胞内的直接供能物质,但并非所有的生命活动所需的能量都是由ATP提供的,如植物对水分的吸收和运输,其动力来自叶片蒸腾作用产生的拉力。

2.一般情况下ATP中的两个高能磷酸键并不是都水解的,只有远离腺苷的高能磷酸键水解。3．生物体内的高能化合物除ATP外，还有CP（磷酸肌酸）、CTP（三磷酸胞苷）、GTP（三磷酸鸟苷）、UTP（三磷酸尿苷）等，但大多数情况下，它们的能量不能直接用于生命活动，必须将能量转给ATP。人和高等动物合成ATP的能量来源除了呼吸作用放能，还可以来自CP（磷酸肌酸）。但在某些情况下，GTP也可直接供能，在蛋白质合成过程中，当肽链延长时，核糖体的移动也需GTP供能。因此，严格地说，ATP并不是生命活动的唯一直接能源物质

七．【自我评价】

1．糖类物质和ATP分别是生命活动的（）

A．贮备能源、主要能源

B．主要能源、直接能源

C．最终能源、直接能源

D．直接能源、主要能源 2．ATP的组成是（）A．一个腺苷，两个磷酸基团

B．两个腺苷，两个磷酸基团 C．三个腺苷，一个磷酸基团

D．一个腺苷，三个磷酸基团

3．三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含有的高能磷酸键的数目是（）A．A－P—P和18个

B．A－P～P～P和18个 C．A—P—P和48个

D．A－P～P～P和36个 4．在ATP中，大量的化学能储存在（）

A．腺苷内部