細(xì)胞中的能量貨幣ATP教案

人教版高中生物學(xué)必修1第2章第一節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物教學(xué)設(shè)計(jì)課題細(xì)胞的能量“貨幣”ATP單元第5章學(xué)科生物年級(jí)高1教材分析第五章主要介紹有關(guān)能量如何輸入細(xì)胞，能量以什么形式存在以及細(xì)胞如何利用這些能量。第1節(jié)介紹的是能量代謝所需的生物催化劑－酶，第2節(jié)（本節(jié)）介紹的是直接能源物質(zhì)－ATP，第三節(jié)和第四節(jié)介紹ATP的來(lái)源－光合作用和呼吸作用。本節(jié)在本模塊中具有承上啟下的重要作用：學(xué)生可以進(jìn)一步理解只有在能量的供應(yīng)下，細(xì)胞膜才能行使主動(dòng)運(yùn)輸?shù)墓δ?；并且加深理解把葉綠體和線粒體分別比喻為植物細(xì)胞的“能量轉(zhuǎn)換站”和所有細(xì)胞的“動(dòng)力車間”的含義；便于加深領(lǐng)會(huì)活細(xì)胞之所以能夠經(jīng)歷生長(zhǎng)、增殖等生命歷程與能量的供應(yīng)和利用是分不開的。本節(jié)的“問(wèn)題探討”選用了杜牧的唐詩(shī)《七夕》，然后引導(dǎo)學(xué)生思考螢火蟲發(fā)光能量從何而來(lái)，教材這種的編排體現(xiàn)了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育的編寫意圖。接著通過(guò)介紹ATP分子中具有高能磷酸鍵，達(dá)成學(xué)生能夠簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)，寫出出ATP的分子簡(jiǎn)式這兩個(gè)教學(xué)目標(biāo)。然后通過(guò)介紹ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生理解ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化在物質(zhì)上可逆，在能量上不可逆。通過(guò)介紹ATP的利用方式，解釋ATP在能量代謝中的作用。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)生命觀念：1.通過(guò)ATP的結(jié)構(gòu)式及其相關(guān)信息，理解ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.依據(jù)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。3.結(jié)合實(shí)例，理解ATP的利用?？茖W(xué)思維：1.依據(jù)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程。2.結(jié)合實(shí)例，理解ATP的利用?？茖W(xué)探究：1.通過(guò)比較ATP水解與合成，理解ATP水解與合成不可逆。2.通過(guò)ATP的結(jié)構(gòu)式，理解高能磷酸鍵。社會(huì)責(zé)任：結(jié)合實(shí)例，理解ATP的利用。重點(diǎn)ATP的結(jié)構(gòu)式、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程、ATP的利用難點(diǎn)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課出示螢火蟲圖片和古詩(shī)，提出問(wèn)題：1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？2.螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？3.螢火蟲發(fā)光的過(guò)程中有能量轉(zhuǎn)化嗎？思考、回答問(wèn)題激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課講授新課知識(shí)點(diǎn)一：ATP是一種高能磷酸化合物同學(xué)們認(rèn)真閱讀課本并做好勾畫與批注。并回答問(wèn)題。1.中文名稱：三磷酸腺苷2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A–P～P～PA：腺苷=腺嘌呤+核糖P：磷酸基團(tuán)（3個(gè)）～：高能磷酸鍵（2個(gè)）—：普通磷酸鍵（1個(gè)）的結(jié)構(gòu)式：高能磷酸鍵：兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷，相互排斥使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定。在這種相互排斥作用下，末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。這一過(guò)程中1molATP水解釋放的能量高達(dá)。注意：ATP≠能量，ATP是一種物質(zhì)，不是能量，能量?jī)?chǔ)存在ATP中。歸納總結(jié)：:腺苷；②：腺嘌呤；③：腺嘌呤脫氧核苷酸；③：腺嘌呤脫氧核苷酸知識(shí)點(diǎn)二：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化酶（1）ATP的水解酶ATPADP+Pi+能量酶（2）ATP的合成酶ADP+Pi+能量ATP能量來(lái)源：動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌的呼吸作用，綠色植物的光合作用和呼吸作用。（3）特點(diǎn)：含量少且相對(duì)穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換迅速！處于動(dòng)態(tài)平衡中，保證了穩(wěn)定供能。思考：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是否可逆?不可逆，ATP水解是在水解酶的作用下完成，ATP的合成是在合成酶的作用下完成。而且物質(zhì)可逆，能量不可逆。細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的統(tǒng)一性。（4）ATP合成與ATP分解的比較：反應(yīng)ATP分解ATP合成反應(yīng)類型酶的類型場(chǎng)所能量來(lái)源能量去向結(jié)論：知識(shí)點(diǎn)三：ATP的利用出示利用ATP的生命活動(dòng)的圖片，總結(jié)ATP中的能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。（1）ATP中的能量機(jī)械能滲透能化學(xué)能電能光能（2）ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能過(guò)程結(jié)合圖片理解1.參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)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(diǎn)結(jié)合時(shí)，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(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)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，使的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。按要求閱讀課本、思考、討論回答問(wèn)題思考、討論回答問(wèn)題思考、討論回答問(wèn)題按要求閱讀課本、思考、討論回答問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生思考和分析問(wèn)題的能力，小組合作能力培養(yǎng)學(xué)生閱讀提取信息的能力和思考和分析問(wèn)題的能力，小組合作能力啟發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生收集資料解決問(wèn)題的能力課堂練習(xí)1、生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源依次是（）A、太陽(yáng)能糖類ATPB、ATP糖類脂肪C、ATP脂肪太陽(yáng)能D、ATP葡萄糖太陽(yáng)能2.對(duì)于反應(yīng)式：ATPADP+Pi+能量，以下提法正確的是（）A、物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的B、物質(zhì)和能量都是可逆的C、物質(zhì)和能量都是不可逆的D、物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的3.生物體內(nèi)既能儲(chǔ)存能量，又能為生命活動(dòng)直接提供能量的物質(zhì)是（）A、葡萄糖B、糖原C、三磷酸腺苷D、脂肪是細(xì)胞中的能量通貨。下列敘述正確的是（）

A．ATP中的能量均來(lái)自細(xì)胞呼吸釋放的能量B．ATP-ADP循環(huán)使得細(xì)胞儲(chǔ)存了大量的ATPC．