人教版高中生物必修一5.2細胞的能量“通貨”──atp 教案

5.2 細胞的能量“通貨”ATP【內(nèi)容與解析】本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容：細胞的能量“通貨”ATP指的是生命活動的直接供能者ATP，其核心是ATP的結(jié)構(gòu)簡式及ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換的過程,理解它關(guān)鍵就是要進行實驗驗證ATP與葡萄糖、脂肪等能源物質(zhì)之間的區(qū)別。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?，本?jié)課的內(nèi)容在此基礎(chǔ)上有一定的發(fā)展。由于它還與本章ATP的主要來源細胞呼吸、光與光合作用相聯(lián)系,所以是本學(xué)科光合作用與呼吸作用的基礎(chǔ)內(nèi)容。教學(xué)的重點是ATP的結(jié)構(gòu)簡式，解決重點的關(guān)鍵是認真剖析ATP的化學(xué)結(jié)構(gòu)式?！窘虒W(xué)目標(biāo)與解析】教學(xué)目標(biāo)（1）了解ATP的化學(xué)組成和特點。（2）理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。目標(biāo)解析（1）ATP的化學(xué)組成和特點就是指其結(jié)構(gòu)簡式的組成及其與腺嘌呤核糖核苷酸的區(qū)別。（2）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化就是指細胞中ATP時刻都進行著與ADP的轉(zhuǎn)換，過ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的模式圖，認識ATP在細胞中作為能量流通的原因，利用形象的比喻來講解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化?！締栴}診斷分析】在本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的困難是ATP化學(xué)組成的特點及其在能量代謝中的作用，產(chǎn)生這一困難的原因是學(xué)生對“ATP”的概念比較陌生。要解決這一困難，就要利用教材上形象，直觀的圖解和文字說明以及課件中的結(jié)構(gòu)式圖，讓學(xué)生明確ATP的概念，關(guān)鍵是將過ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的模式圖，認識ATP在細胞中作為能量流通的原因。【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)及預(yù)習(xí)檢測1. 資料分析：用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,各加入少量水使之混合,先置于暗處,可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過15分鐘熒光消失。1）向A、B兩試管中加水后，兩試管均發(fā)熒光，這說明水對生物正常的生命活動有何重要意義？這也說明了發(fā)光器研磨成的粉末中含有哪種類型物質(zhì)？2）上述對照實驗說明： 螢火蟲發(fā)光是將化學(xué)能能轉(zhuǎn)變成_能的過程。 這一過程所需的能量由_（ATP/葡萄糖）提供。 _（ATP/葡萄糖）不是生命活動的直接能源物質(zhì)。3）完成下面表格：能源類型最終能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)儲能物質(zhì)直接能源物質(zhì)物質(zhì)二、問題與題例問題1 ATP的結(jié)構(gòu)？設(shè)計意圖：通過互動了解ATP的結(jié)構(gòu)。師生活動（小問題串）：1）中文名稱：_。2）結(jié)構(gòu)式：如右圖。3）元素組成：_。4）結(jié)構(gòu)簡式：_。其中，A代表_（_+_）；P代表_基團；代表_。那么，在ATP中有_個磷酸鍵，_個高能磷酸鍵。_個化學(xué)鍵。5）特點：ATP是細胞中的一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達_KJ/mol，能直接用于生物體的生命活動。 拓展AMP與ADP 一分子腺苷與一分子磷酸結(jié)合，組成一磷酸腺苷(AMP)又稱_，是組成_的一種基本單位，簡寫成AP；一分子腺苷與兩分子磷酸結(jié)合，組成二磷酸腺苷(ADP)，簡寫成_，其中含有_個高能磷酸鍵。例1. 下列關(guān)于ATP的敘述，不正確的是（ ）A.ATP含有C、H、O、N、P五種元素B.一個ATP分子共有3個化學(xué)鍵，其中有兩個高能磷酸鍵C.ATP脫去2個磷酸基團后，剩下部分是構(gòu)成RNA分子的基本單位之一D.ATP的高能磷酸鍵中的能量通過水解都能釋放出來例2. 現(xiàn)有30個腺苷、60個磷酸基團，能形成ADP的數(shù)目為（ ）第 5 頁A. 10B. 20 C. 30D. 60例3. 在ATP于DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，下圖圓圈中“A”依次表示的是A. 腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷B. 腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤C. 腺苷、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤D. 腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤問題2 ATP與ADP如何相互轉(zhuǎn)化？設(shè)計意圖：討論在ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中的物質(zhì)、能量來源和去處等師生活動（小問題串）：1）ATP與ADP的轉(zhuǎn)化反應(yīng)式： 科學(xué)實踐證明，ATP在有關(guān)酶的催化作用下很容易_，ATP分子中_的那個高能磷酸鍵斷裂，遠離A的那個磷酸基團脫離，同時將儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來，三磷酸腺苷就轉(zhuǎn)化成二磷酸腺苷，即ATP水解時伴隨有能量釋放；而在另一種酶的催化下，ADP可以接受能量，同時結(jié)合一個磷酸，從而又轉(zhuǎn)化為ATP。此過程可以用下式表達：反應(yīng)式從左到右，表示能量的利用。釋放的能量，用于絕大多數(shù)需要消耗能量的生命活動（吸能反應(yīng)）。反應(yīng)式從右到左，表示能量的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的能量，動物來自于_，植物來自于_和_。2）ATP的合成是不是脫水縮合反應(yīng)？ATP的水解需要消耗水嗎？3）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化_（是/不是）可逆反應(yīng)。因為轉(zhuǎn)化過程中的所需_、_的來源和去路以及反應(yīng)場所都不完全相同。但是_是可循環(huán)利用的。4）ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化的生理意義ATP在細胞內(nèi)含量_，但是在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化_，從而使細胞內(nèi)ATP的含量總是處于_之中，這對于構(gòu)成生物體內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定的供能環(huán)境極其重要，從而確保生物體生命活動能及時得到能量的供應(yīng)，新陳代謝得以順利進行。ATP水解釋放的能量是生物體維持生命活動所需能量的_。如根對礦質(zhì)元素的吸收、新物質(zhì)的合成、細胞分裂、肌肉收縮、腺體分泌、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電等生命活動所需能量都來自ATP的水解。5）對細胞的正常生活來說，ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是 地發(fā)生并且處于 之中的，這種相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制是生物界的共性。6）對于動物、人、真菌和大多數(shù)細菌來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量均來自細胞進行 時有機物分解所釋放的能量；對于綠色植物來說，除了依賴 所釋放的能量外， ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量還可來自 。7）細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的 反應(yīng)相聯(lián)系，由 鍵提供能量；放能反應(yīng)一般與ATP的 反應(yīng)相聯(lián)系，釋放的能量儲存在 中，能量通過ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流動，因此，ATP被形象的比喻成細胞內(nèi)_。例4. 以下有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述中，正確的一項是（ ）A.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在活細胞中其轉(zhuǎn)化是永無休止的B.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化是一種可逆反應(yīng)C.生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)D.只有細胞質(zhì)中有ATP的分布例5. 在生物體的下列生理活動過程中，沒有ADP生成的是（ ）A.白細胞吞噬病原體B.人紅細胞對葡萄糖的吸收C.葉綠體內(nèi)C3C5的過程D.番茄根細胞對Mg2+的吸收【目標(biāo)檢測】1能正確表示ATP分子結(jié)構(gòu)簡式的是 （ ）A. APPP B. APPP C. APPP D. APPP 2下列關(guān)于細胞內(nèi)ATP的敘述中，正確的是 （ ）A. 每個ATP分子含有3個高能磷酸鍵 B. 每個ATP分子含有2個磷酸基團 C. ATP直接為細胞的生命活動提供能量 D. ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化和能量無關(guān)330個腺苷和60個磷酸基最多能組成的ATP數(shù)目是（ ）A. 10個 B. 20個 C. 30個 D. 60個4下列生命活動中，不需要消耗ATP的是 （ ）A. 肌細胞收縮 B. 生物體發(fā)光、發(fā)電 C. 細胞滲透吸水 D. 細胞的主動運輸5小麥根細胞中合成ATP的細胞器有 （ ）A. 線粒體 B. 葉綠體 C. 線粒體、葉綠體 D. 核糖體、線粒體 6在ADP+Pi+能量ATP的反應(yīng)式中，能量不可能來自 （ ）A. 有氧呼吸 B. 無氧呼吸 C. 光反應(yīng) D. 暗反應(yīng)7.在ATPADP+Pi+能量的反應(yīng)式中，下列說法正確的是 （ ）A. 物質(zhì)和能量都是可逆的，酶相同 B. 物質(zhì)和能量都是不可逆的，酶不相同 C