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1、2011学年心理渗透教学设计第五章第2节细胞的能量“通货”ATP 生物科 梁敏娴一、教材版本：人教版新课标高中生物模块一分子与细胞二、教学设计题目： 细胞的能量“通货”ATP三、教学目标： 1、知识目标：解释ATP在能量代谢中的作用；2、能力目标：培养学生综合思维能力、自主学习能力；3、情感目标：体验ATP在生活中真实存在，加强学生对身边科学的理解。四、教学重点： 1、ATP化学组成的特点 2、ATP在能量代谢中的作用 3、ATP与ADP相互转化五、教学难点： ATP与ADP相互转化六、教学方法和手段 1、利用“自学学案”安排学生预习，帮助学生熟悉教材，分析教材 2、从ATP化学组成入手，通过
2、小组合作建构ATP分子结构模型，并引出其生理作用。 3、播放多媒体教学课件：创设问题情境，引出ATP与ADP相互转化，通过小组合作建构ATP与ADP转化式，说明能量的不可逆性。 4、利用“自学学案”、并结合教材中图文介绍安排学生自主学习ATP的利用，说明细胞直接能量来源为ATP。七、教学过程： 教学内容教师活动学生活动设计意图创设情境、导入新课（1） 课前分发ATP药品实物（2） 多媒体播放：秋夕动画【问题】萤火虫发光除了需要荧光素外还需要的能量直接来是葡萄糖还是其他物质呢？（3） 多媒体播放：萤火虫发光器实验【问题】能为萤火虫发光直接提供能量的物质是什么？是葡萄糖还是ATP?（答：是ATP）
3、强调：实验设计遵循单一变量、对照原则体验，思考并设计实验创设情境：体验ATP真实存在，并激发学习兴趣，培养实验设计能力ATP分子结构 多媒体展示自主学习提纲【问题】ATP全称是什么？（答：三磷酸腺苷）【问题】ATP结构简式是什么？（答：A-PPP）【问题】A,P,-、分别代表什么？（答：A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成,P代表磷酸基团，-代表普通化学键，代表特殊高能磷酸键）强调：ATP中高能磷酸键水解时释放能量高达30.54kg/mol,远远超过高能磷酸化合物释放的20.92 kg/mol能量。因此，ATP是生物细胞中普遍存在的特殊的高能磷酸化合物。(1)利用“自学学案”自主学习(2)小组合作建
4、构模型(3)尝试写出ATP分子结构式(1)利用“学案”培养自主学习能力，(2)建构ATP分子结构模型过程中培养学生小组合作，探究学习能力ATP与ADP相互转化（1） 多媒体展示：一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。【问题】生物体内的ATP有什么特点？（答：ATP在生物体内存在特点：转化快，含量低，且含量相对稳定。）【问题】在细胞中，ADP若转化成ATP需要些什么条件呢
5、？ATP若要转化成ADP又需要什么样的条件呢？（2） 多媒体展示：ATP水解过程【问题】ATP水解时，哪个高能磷酸键断裂？（答：远离A的高能磷酸键断裂。）【问题】水解产物是什么？全称是什么？（答：水解得到磷酸和ADP，ADP全称为二磷酸腺苷。）【问题】水解释放能量流向哪里？（答：用于各种生命活动，如肌肉收缩、萤火虫发光、主动运输等）【问题】水解时需要什么条件？（答：需要ATP水解酶的催化。）【问题】请同学们尝试写成ATP水解反应式？（答：水解酶ATP ADP + Pi+ 能量）（3） 多媒体展示：ATP合成过程【问题】ATP合成时，需要利用哪些原料？（答：需要利用ADP和磷酸）强调：在ATP水
6、解时，细胞中已经存在大量ADP和磷酸，同时进行着ATP的合成。）【问题】ATP合成时，磷酸与ADP结合形成什么化学键？（答：磷酸与远离腺苷的磷酸基之间形成高能磷酸键，同时储存大量能量。）【问题】ATP合成过程需要什么条件？（答：需要ATP合成酶） 请同学们尝试写出ATP合成反应式。（答： ATP合成酶 ADP +Pi + 能量 ATP）【问题】需要的能量主要来自哪里？（答：对于植物，通过光合作用将光能转化为化学能储存在ATP中，即获得光能；对于植物、动物和人，通过呼吸作用，在利用有机物过程中将能量释放出来，用于ADP形成ATP。）（4） 多媒体展示：ATP与ADP相互转化 【问题】同学们能尝试
7、写出“ATP与ADP相互转化”总的反应式吗？（答：ADPPi能量ATP ）【问题】ATP的水解及合成两个过程可逆吗？ （答：不可逆。） 多媒体展示：ATP与ADP相互转化过程ATP水解ATP合成场所活细胞线粒体 叶绿体 细胞质基质条件水解酶合成酶能量来源高能磷酸键光合作用、呼吸作用能量去向生命活动储存在ATP中【问题】为什么不可逆？（答：反应条件不同，ATP水解需要水解酶，而ATP合成需要合成酶；反应中能量来源和去向不同，ATP水解中释放的能量来自ATP高能磷酸键断裂，然后用于各种生命活动，如主动运输等，而ATP 合成中需要的能量来自光合作用中捕获的光能或者呼吸作用中有机物释放的化学能，在形成
8、ATP时储存在高能磷酸键中；反应场所不同，ATP水解发生在生物的任何活的体细胞中，而ATP合成主要发生在植物的叶绿体、动物的线粒体及细胞质基质中。）强调：ATP与ADP相互转化过程中物质可，但能量不可逆。(5)意义【问题】ATP和ADP在生物体内的含量都很少，为什么？对生命活动有什么重要的意义？【讲解】ATP和ADP在生物体内的含量都很少，但是它们之间的相互转化非常迅速，正因为ATP不断地水解与合成，才能保证了生命活动的正常进行。学生观察课件并小组讨论：ATP水解过程及条件小组合作：建构ATP水解反应式。利用教材自主学习ATP合成过程及条件。小组合作建构“ATP与ADP相互转化”总的反应式讨论
9、完成：比较ATP与ADP转化过程图表。小组讨论：ATP和ADP相互转化的意义。创设问题情境：通过比较具体数据促进学生产生疑问，引发学习兴趣。小组合作，体验成功。通过小组合作建构ATP合成反应式，从中体验成功带来快乐。通过对ATP水解和ATP合成过程分析培养学生比较分析能力。创设问题情境：ATP的利用（一）多媒体展示：ATP的利用举例。【问题】在ATP转化成ADP的过程中释放出的能量，去哪里了？请大家举例说明。【答】在ATP转化成ADP的过程中释放出的能量可以用于多种生命活动。举例一、用于细胞的主动运输，如番茄细胞主动吸收钙离子、镁离子等。举例二、用于生物发电、发光，如电鳗、电鳐。举例三、用于肌
10、肉细胞的收缩。举例四、用于大脑思考。举例五、用于细胞内各种吸能反应，如细胞蔗糖合成过程。（二）思考与讨论【问题】1mol葡萄糖彻底氧化分解后，释放出2870kJ的能量，1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的多少倍？【答】约94倍。【问题】如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金，你认为这种比喻有道理吗？【答】糖类、脂肪中的能量很多，但是不能被细胞直接利用，相当于“存折”，稳定的化学能只有转化成ATP中活跃的化学能，相当于“现金”，才能被细胞直接利用。因此，ATP就是能直接为细胞提供能量的“通货”，即直接的能量来源。多媒体展示：糖类存折，ATP现金。学生结合自
11、学学案并分析“ATP的利用举例”图解，举例说明ATP的主要途径。学生运用数学方法计算葡糖糖氧化分解释放能量。通过学生自主学习教程内容培养学生读图、分析图解、归纳能力。结合数学知识培养数据分析能力联系实际生活：通过比喻的方式促进学生理解“通货”的含义，并激发学习兴趣。评价多媒体展示：1、ATP的结构式可以简写为（ ） A、A-P-PP B、A-PPP C、APP-P D、APPP2、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、1，2，1C、1，3，2 D、2，3，13、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为（ ） A ATP在细胞中的数量不多 B AT
12、P中的高能磷酸键很稳定 C ATP中的高能量磷酸键贮存的能量多且很不稳定 D ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物4、对于反应式：ADPPi能量ATP，以下提法正确的是（ ） A、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆的 C、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的【答案】1、B 2、C 3、C 4、A小组合作：完成评价试题运用选择题形式对学生进行评价，了解学生对“细胞能量通货ATP”概念的掌握情况。板书设计第2节 细胞的能量“通货”ATP一、ATP分子结构简式：A-PPP 二、ATP与ADP的相互转化1、ADPPi能量ATP 特点：物质可逆，能量不可逆2、A
13、TP的生成途径动物和人等呼吸作用绿色植物光合作用和呼吸作用三、ATP的利用八、教后反思基于普通高中生物课程标准倡导“自主性学习、探究性学习”理念，结合我校实际情况按照系统论理论本节内容进行教学设计。从ATP药丸和萤火虫发光实验入手导入新课，体验ATP真实存在，引起同学们对ATP的关注，激发学习的学习兴趣。课前本人设计的自学学案能够很好的培养学生的自主学习能力，并且能够促进学生在学习过程中体验成功带来的快乐，激发生物学学习动机。在建构“ATP与ADP间的相互转化模型”过程中能够培养学生合作能力，提高学习兴趣。让学生在联系实际生活过程中，逐步揭示ATP的作用，通过恰当的比喻，能够促进使学生对“细胞能量通货ATP”概念的理解。,
