【生物】細(xì)胞的能量“貨幣”ATP說(shuō)課課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

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第五章第二節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP說(shuō)課課件1教學(xué)分析2目標(biāo)構(gòu)建3教學(xué)過(guò)程4目錄CONTENTS教學(xué)反思教學(xué)思路5一、教學(xué)分析教材分析教學(xué)分析教學(xué)思路教學(xué)過(guò)程目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思細(xì)胞中的糖類(lèi)與脂肪、核酸等內(nèi)容。細(xì)胞能量貨幣ATP細(xì)胞呼吸作用與光合作用延伸鋪墊本節(jié)是生物必修一（人教版）第五章第2節(jié)的內(nèi)容。一、教學(xué)分析課標(biāo)要求重要概念次位概念A(yù)TP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)

細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

大概念1.葡萄糖不能直接供能，ATP可直接供能2.ATP的結(jié)構(gòu)適于直接供能3.ATP于A(yíng)DP迅速轉(zhuǎn)化，保證能量持續(xù)供應(yīng)教學(xué)分析教學(xué)思路教學(xué)過(guò)程目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思一、教學(xué)分析學(xué)情分析1知識(shí)水平1.已學(xué)習(xí)糖類(lèi)、脂肪、核酸的相關(guān)知識(shí)。2.學(xué)習(xí)過(guò)酶的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2能力水平1.學(xué)生有一定的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和動(dòng)手能力。2.能進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3心理特點(diǎn)學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)有極高興趣，求知欲強(qiáng)教學(xué)分析教學(xué)思路教學(xué)過(guò)程目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思二、目標(biāo)構(gòu)建

生命觀(guān)念：掌握ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。認(rèn)同ATP的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的生命觀(guān)念。

科學(xué)思維：嘗試用物質(zhì)與能量觀(guān)建構(gòu)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的模型和，和在能量代謝中的作用。

科學(xué)探究：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞的直接能源物質(zhì)，發(fā)展科學(xué)探究能力。

社會(huì)責(zé)任：關(guān)注ATP釋放能量的內(nèi)涵，并激勵(lì)自己奮發(fā)向上，為國(guó)爭(zhēng)光。教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)思路教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析教學(xué)反思三、教學(xué)思路教學(xué)思路教學(xué)分析教學(xué)過(guò)程目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思學(xué)科必備知識(shí)潛在發(fā)展水平真實(shí)復(fù)雜情境最近發(fā)展區(qū)構(gòu)建關(guān)鍵問(wèn)題指向思維發(fā)展實(shí)際發(fā)展水平設(shè)計(jì)理念三、教學(xué)思路教學(xué)思路教學(xué)分析教學(xué)過(guò)程目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思【情境引入】：亞運(yùn)會(huì)比賽教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸三、教學(xué)思路教學(xué)思路實(shí)驗(yàn)展示教學(xué)分析教學(xué)過(guò)程目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思情境主線(xiàn)為肌肉運(yùn)動(dòng)直接能源物質(zhì)是？為什么ATP可以作為直接能源物質(zhì)？微量的ATP如何滿(mǎn)足劇烈運(yùn)動(dòng)ATP還可用于哪些生命活動(dòng)？ADP轉(zhuǎn)化ATP的能量來(lái)源是？知識(shí)構(gòu)建ATP是直接能源物質(zhì)ATP的分子結(jié)構(gòu)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化ATP的利用ATP是能量流通“貨幣”情境分析1：運(yùn)動(dòng)員肌肉需要消耗能量，直接能源物質(zhì)是什么？四、教學(xué)過(guò)程為肌肉直接提供能量的物質(zhì)是？葡萄糖或ATP

作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論蛙的腓腸肌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)葡萄糖不直接供能，ATP直接供能

提出問(wèn)題1.用什么材料？2.如何控制自變量？科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟：教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程加葡萄糖加ATP得出結(jié)論，構(gòu)建次位概念1：葡萄糖不能直接供能，ATP可直接供能教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析四、教學(xué)過(guò)程情境分析2：從結(jié)構(gòu)和供能相適應(yīng)的角度分析，為什么ATP是肌肉收縮的直接能源物質(zhì)？

資料1：1934年，羅曼發(fā)現(xiàn)某化合物可促進(jìn)磷酸肌酸水解成肌酸，同時(shí)自身被分解成腺苷二磷酸(AMP)和2分子磷酸。1935年，羅曼進(jìn)一步確定這種化合物即腺苷三磷酸(ATP)。

資料2：科學(xué)家用核苷酸酶處理AMP,AMP被分解為磷酸和腺苷，后者可進(jìn)一步被酶水解為腺嘌呤和核糖。學(xué)生分析資料，得出主張：ATP由1分子腺嘌呤，1分子核糖、3分子磷酸組成。教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程閱讀P86頁(yè)“ATP是一種高能磷酸化合物”，觀(guān)察ATP結(jié)構(gòu)模式圖，以小組為單位，利用以下道具構(gòu)建出ATP結(jié)構(gòu)模型。情境分析2：從結(jié)構(gòu)和供能的角度分析，為什么ATP是肌肉收縮的直接能源物質(zhì)？教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析腺苷磷酸、特殊的化學(xué)鍵四、教學(xué)過(guò)程思考：一、ATP中哪一個(gè)化學(xué)鍵容易斷裂？

二、ATP水解反應(yīng)式是什么？

水解酶ATPADP能量P資料3：用α、β和γ表示ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置即：A－Pα～Pβ～Pγ現(xiàn)有甲、乙兩組ATP溶液甲組：用32P標(biāo)記ATP的β位的磷酸基團(tuán)，即：A－Pα～Pβ

～Pγ

乙組：用32P標(biāo)記ATP的γ位的磷酸基團(tuán)，即：A－Pα～Pβ～Pγ然后分別加入等量的ATP水解酶，短時(shí)間后迅速分離溶液中游離的磷酸基團(tuán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有乙組中游離的磷酸基團(tuán)帶有放射性。教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程構(gòu)建次位概念2：ATP的結(jié)構(gòu)適于為細(xì)胞直接供能教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析磷酸基團(tuán)挾能量轉(zhuǎn)移落實(shí)：結(jié)構(gòu)與功能觀(guān)四、教學(xué)過(guò)程證據(jù)論證式教學(xué)推理主張學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家的論證過(guò)程，構(gòu)建科學(xué)概念，并理解科學(xué)本質(zhì)教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析四、教學(xué)過(guò)程ATP消耗量大ATP含量很少矛盾資料4：研究顯示，一個(gè)成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化成ADP。資料5：成人體內(nèi)ATP總量約2~10mg，人體安靜狀態(tài)下，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1~2s。情境分析3：運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)需要消耗大量的ATP,身體內(nèi)微量的ATP如何滿(mǎn)足身體需要？教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程資料6：磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物。它能在肌酸激酶的催化下，將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子中，合成ATP,從而在一段時(shí)間內(nèi)將細(xì)胞中的ATP量維持在正常水平。研究者對(duì)蛙的肌肉組織進(jìn)行短暫電刺激，檢測(cè)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組（肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理）肌肉收縮前后ATP和ADP的量，結(jié)果如下表所示。

思考：一、為什么對(duì)照組ATP、ADP含量沒(méi)有變化，實(shí)驗(yàn)組ATP減少，ADP上升？教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析四、教學(xué)過(guò)程合成水解ATPADP能量P能量P構(gòu)建次位概念3：細(xì)胞通過(guò)ATP與ADP的迅速相互轉(zhuǎn)化，保證了能量的持續(xù)供應(yīng)。教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析落實(shí)：物質(zhì)與能量觀(guān)穩(wěn)態(tài)與平衡觀(guān)創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程情境分析4：ATP與ADP轉(zhuǎn)化時(shí)能源的來(lái)源于去路有哪些？資料7：能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式資料8：催化ATP合成的酶主要分布在線(xiàn)粒體內(nèi)膜和葉綠體類(lèi)囊體膜上。ADP接受細(xì)胞呼吸中有機(jī)物氧化分解釋放的能量或光合作用中捕獲的光能，與游離的Pi結(jié)合，重新合成ATP。教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析思考：完善ATP與ADP的轉(zhuǎn)化模型。創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析

酶酶光合作用呼吸作用ATPADP主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)合成肌肉收縮……PiPi能量能量生物發(fā)光伴隨

反應(yīng)伴隨

反應(yīng)能量貨幣放能吸能四、教學(xué)過(guò)程情境分析5：ATP供能的機(jī)制是什么？ATP還可用于哪些生命活動(dòng)？教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)反思教學(xué)過(guò)程教學(xué)分析磷酸化去磷酸化創(chuàng)設(shè)情境情境分析情境回歸四、教學(xué)過(guò)程用于大腦思考（電能）用于肌肉收縮（機(jī)械能）用于細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)的合成用于生物放電（電能）用于生物發(fā)光（電能）用于主動(dòng)運(yùn)輸（滲透能）構(gòu)建重要概念：ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)教學(xué)思路目標(biāo)構(gòu)建教學(xué)