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1、 必修一 第五章 第三节 - 1 -第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用第第 2 节节 细胞中的能量通货细胞中的能量通货ATP一、教材分析一、教材分析本节内容主要介绍 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。本节在本模块中具有承上启下的重要作用：学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能；并有助于理解线粒体作为“动力车间”，叶绿体作为“能量转换站”；学习好本节内容，同时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。 二、教学目标二、教学目标1 1、知识与技能、知识与技能
2、写出 ATP 的分子结构简式； 简述 ATP 化学组成特点及其在能量代谢中的作用；解释 ATP 与 ADP 的相互转化以及 ATP 的形成途径。2 2、过程与方法、过程与方法分析比较生物体生命活动中 ATP 生成和消耗特点，总结其规律。3 3、情感、态度与价值观、情感、态度与价值观通过 ATP 与 ADP 相互转化关系的学习，培养学生的辩证思维能力；通过分析 ATPADP 的循环及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。三、重难点三、重难点1 1、教学重点、教学重点ATP 的分子结构及其特点、ATP 的分子简式；ATP 与 ADP 的相互转化。2 2、教学难点、教学难点ATP 与
3、 ADP 的相互转化四、教学方法四、教学方法：1 1、探究法、总结法、讲授法、探究法、总结法、讲授法2 2、教学策略、教学策略依据新课改“自主、合作、探究”的精神，本教学设计按“学生是主体，教师是主导”的原则，以探究式教学方法为主线，六人一小组为单位，开展自主探究学习，让学生在讨论、探究、交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和学习方法。五、课时安排：五、课时安排：1 课时六、教学过程六、教学过程【导入新课导入新课】唐朝诗人杜牧有诗云：银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤，天街夜色凉如水，卧看牛郎织女星。让我们在诗情画意中来思考与萤火虫有关的三个生物学问题：1、萤火虫发光的生物学意义是什么？必
4、修一 第五章 第三节 - 2 -2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3、萤火虫的发光是否需要能量呢？【答案答案】萤火虫发光的意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代；萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质；萤火虫发光需要能量。【提问提问】那么，为萤火虫发光提供能量的物质是什么呢？大家回忆下生物体内主要的能源物质和储能物质是什么？他们中的能量能不能直接用于萤火虫发光呢？学生回答：主要能源物质是糖类，储能物质是脂肪。能（不能）提供。既然大家不是很了解，那我们通过实验来解决这个问题吧。【探究活动 1】课件演示：萤火虫的荧光粉发光实验实验操作：A.用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后
5、研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过 15 分钟荧光消失。B.待黄色荧光消失后，在 A 试管中加入 2ml 蒸馏水，在 B 试管中加入 2ml 葡萄糖溶液，在 C 试管加入 2ml 脂肪溶液，在 D 试管中加入 2mlATP 溶液。2ml 蒸馏水 2ml 葡萄糖溶液 2ml 脂肪溶液 2mlATP 溶液A B C D现象：ABC 试管不发光，D 试管发光。A B C D【问题思考问题思考】1）在滴加 ATP 之前，为什么将试管置于暗处 15 分钟？必修一 第五章 第三节 - 3 -（消耗掉其中的能量，避免无关变量的干扰）2）为什
6、么三支试管分别加入了葡萄糖、脂肪和 ATP 溶液，还要设置一组加蒸馏水？（遵循实验对照的原则）3）此实验的自变量是什么？如何判断谁为萤火虫提供能量？（加入的能源物质 看是否在黑暗中发荧光）4）这个实验现象说明了什么问题？【小结小结】经过研究人们发现糖类等能源物质中的能量不能直接利用，要先转移到 ATP 中储存起来，再由 ATP供生物体的生命活动利用。由此可见，ATP 是各项生命活动的直接能源物质，可以为生命活动直接提供能是各项生命活动的直接能源物质，可以为生命活动直接提供能量。量。【新课展开新课展开】一）、ATP 的化学结构【学生活动】：学生阅读课文第 88 页第二段及旁栏中的相关信息，思考下
7、列问题1）ATP 的中文名称？2）ATP 的结构简式为？讲述：展示课件中 ATP 的化学结构式，并讲解 ATP 中的三个组成部分。其中腺嘌呤和核糖结合形成腺苷，腺苷在连接三个磷酸基团就构成了三磷酸腺苷。所以 ATP 中三个字母各代表什么意思也显而易见（A：腺苷，T：三个，P：磷酸基团）。3）ATP 简式中 A、P、分别代表什么？4）为什么称“”为高能磷酸键？称 ATP 为高能磷酸化合物？教师讲述：ATP 的结构简式可写成 APPP。这里有三个化学键，有几种？（2 种）我们看其中相邻两个磷酸分子之间相连的化学键与腺苷和磷酸相连的化学键不同。那两个化学键水解时可释放能量多达30.54KJ/mol，
8、称为高能磷酸键。，称为高能磷酸键。由于 ATP 含有这种高能磷酸键，所以说 ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物。【思考 1】 ATP 中含有那些元素？【迁移训练迁移训练】（1）一分子 ATP 中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（ ）。A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 （2）ATP 中大量化学能储存在( )A腺苷内 B磷酸基团内 C腺苷与磷酸基团连接键内 D高能磷酸键内 二）、ATP 与 ADP 的相互转化【学生活动】：阅读课文第 88-89 页有关 ATP 与 ADP 的相互转化内容，分组讨论以下问题：1）ATP 在供能时，释放哪个化学键中的能量？2）
9、ATP 供能过程中，可形成哪些产物？必修一 第五章 第三节 - 4 -思考：ATP 供能时，释放哪个化学键中的能量？ 。释放后三磷酸腺苷就变成 。3）ATP 水解后的能量主要用于哪些方面？4）ADP 转化成 ATP 需要哪些条件？所需能量从哪里来？【师生互动】教师根据学生回答，讲解有关 ATP 与 ADP 的相互转化内容，步步设疑，讲解清楚以下问题。1）ATP 水解：ATP +Pi+能量 ATP 水解的能量用于 。2）ATP 合成：ADP+Pi+能量 合成 ATP 的能量在动物与人来自 ；在绿色植物中来自 和 。3）ATP 与 ADP 的相互转化反应式： 。【探究活动 2】4）相互转化特点：据
10、资料 1 可知生物体内的 ATP 含量很 ，但（据资料 2）ATP 与 ADP 相互转化很 。这种转化时刻发生并且处于动态平衡。【探究活动 3】ATP 和 ADP 的相互转化是可逆反应吗？ATP 与 ADP 的相互转换的比较ATP 分解ATP 合成酶能量来源能量去向结论： ATP 和 ADP 的相互转化在 方面可逆，在 方面不可逆。【思考 2】同样是储存能量的分子，ATP 与葡萄糖具有不同的特点，请尝试说出 ATP 的几个特点？【迁移训练迁移训练】（1）ATP 转化为 ADP 可表示如下：式中 X 代表A、H2O B、H C、P D、Pi（2）关于动物细胞中 ATP 的正确叙述A、ATP 在动
11、物体细胞中普遍存在，但含量不多B、当它过分减少时，可由 ADP 在不依赖其他物质条件下直接形成C、它含有三个高能磷酸键D、ATP 转变为 ADP 的反应是可逆的三）、ATP 的利用酶酶资料资料1、肌肉收缩的直接能源物质是 ATP。在人体安静状态时，肌肉内 ATP 含量只能供肌肉收缩 12s 所需的能量。2、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。一个成年人在安静的状态下，24h 内竟有 40kg 的 ATP 被水解。必修一 第五章 第三节 - 5 -【探究活动 4】通过探究 4 我们得知，能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此
12、我们可以形象的比喻为 。ATP 是生命活动的 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 直接提供的。（2）实例： 。【思考 3】你能说出几个不需要 ATP 的例子吗？四）、生物体内的能源物质总结：1）细胞中的主要能源源物质 ；2）植物细胞中储存能量的物质 ；3）动物细胞中储存能量的物质 ；4）生物体主要储存能量的物质 ；5）生物体所需能量的直接来源 ；板书设计板书设计一、一、ATP 分子结构分子结构1、ATP 的中文名：三磷酸腺苷2、ATP 的结构简式： A-PPPA：腺苷=腺嘌呤+核糖P：磷酸基团（3 个）“”：高能磷酸键（2 个）30.54KJ/mol3、ATP 是一种高
13、能磷酸化合物二、二、ATP 和和 ADP 可以相互转化可以相互转化1、ATP 水解：ATP ADP+Pi+能量 ATP 水解的能量用于各项生命活动2、ATP 合成：ADP+Pi+能量 ATP合成 ATP 的能量 动物：呼吸作用植物：呼吸作用和光合作用3、ATP 与 ADP 的相互转化反应式：ATPADPPi能量（物质可逆，能量不可逆）（1）伴随能量的储存和释放 ATP 是能量“通货”1、假如你家的钱都存在存折上，而你想买台电脑；你应该怎么做？如果我们把糖类中的能量看做大额存折，我们需要用这些能量，那我们的身体又应该怎样做？2、细胞内的化学反应有些是吸能反应，有些是放能反应。吸能反应总是和 相联
14、系；放能反应总是和 相联系。酶酶特 点必修一 第五章 第三节 - 6 -（2）ATP 的含量处在动态平衡之中 保证了稳定供能3、ATP的利用 肌肉收缩酶 细胞分裂ATP ADP + Pi + 能量 神经传导物质分泌矿质吸收生长随堂巩固案随堂巩固案1三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（ ）。AAPP 和 18 个 BAPPP 和 18 个CAPP 和 48 个 DAPPP 和 36 个2下列有关植物细胞中 ATP 的叙述中，正确的是（ ）。A能产生 ATP 的细胞器只是线粒体 BATP 在细胞中含量很多才能满足生命活动的顺利进行 CATP 与 ADP 的相互转化是可逆反应D远离腺苷 A 的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或
