《细胞的能量“通货”──ATP》教案高中生物必修一2022

1、细胞的能量“通货”ATP教案高中生物必修一2021 一个人在猛烈运动状态下,每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。一个成年人在宁静的状态下,24h内竟有40kg的ATP被水解。下面是小偏整理的细胞的能量“通货”ATP教案高中生物必修一2021，感谢您的每一次阅读。 细胞的能量“通货”ATP教案高中生物必修一2021 教学预备 教学目标 1.学问目标: (1)简述ATP的化学组成和特点。 (2)写出ATP分子简式、ATP与ADP的相互转化式。 (3)解释ATP在能量代谢中的作用。 2.力量目标: (1)通过对萤火虫发光问题的探究,初步培育同学的试验分析与设计力量; (2)通过问题

2、争论共同绘出ATP与ADP相互转化示意图,理解ATP在细胞中作为能量通货的缘由; 3.情感目标: (1)激发同学的学习爱好和渗透喜爱自然和生命的情感教育。 (2)通过阅读与思索、争论活动培育同学主动参加的学习态度,培育用精确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。 (3)通过分析ATP、ADP的动态平衡,树立辩证唯物主义的自然观、生态观。 教学重难点 (1)重点:ATP的化学组成和结构特点;ATP与ADP的相互转化 (2)难点:ATP与ADP的相互转化;ATP在能量代谢中的作用 教学过程 【导入】细胞的能量通货ATP 1、创设情境、激发同学爱好,导入新课导入提问:屏幕上的昆虫是什么? 相传,我

3、国晋朝时有个青年叫车胤,他酷爱学习,但由于家贫买不起蜡烛,不能读书,于是就捉了许多萤火虫,装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习,后来成为一位有高校问的人。萤火虫像电灯一样可以发出光亮。那么,它发光原理是什么? 讲解萤火虫发光的原理,指出萤火虫发光需要消耗能量,复习主要的能源物质,重要的储能物质,提出问题这些物质能为萤火虫发光直接供能吗? 2、试验设计PPT (1)利用多媒体播放幻灯片,展现“萤火虫发光器试验”过程 (2)问题:能为萤火虫发光直接供应能量的物质是什么?是葡萄糖还是ATP? (3)结论:ATP是生物体生命活动的直接能源物质

4、。 (4)比方:在细胞中糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量,但不能被直接利用,可以比方为存折,生活中存折不能直接流通,ATP分子能被直接利用可以比方为货币,生活中货币可以直接流通,这样使同学更简单理解标题,并能激发学习爱好。 ATP能直接供能与它的结构亲密相关,那么ATP分子的结构有什么特点呢? (二)、ATP分子的结构: 1同学按小组争论以下问题: (1)ATP的中文名称? 答:三磷酸腺苷 (2)ATP的结构简式为? 答:APPP (3)ATP简式中A、P、“”与“”分别代表什么? 答:A代表腺苷,P代表磷酸基团“”代表一般化学键,“”代表高能磷酸键2展现资料:一般将水解时,能够释放20.9

5、2kJ/mol能量的化合物都叫做高能化合物.ATP在水解时释放的能量是30.54kJ/mol,ATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。 结论:ATP是一种高能磷酸化合物(三)ATP的水解过程 展现ATP的水解反应: ATP-ADP+Pi+能量 1、问题:ATP作为高能磷酸化合物,在供能时,如何释放能量? 答:ATP的化学性质不稳定,远离A的那个高能磷酸键简单水解,远离A的那个P脱离开来,形成游离的Pi,同时,释放大量的能量。 2、答:ADP、Pi、能量(四)ATP、ADP相互转化1、利用多媒体创设问题情境: 水解酶 3、一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg,在紧

6、急活动的状况下,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。 通过以上资料,你能得到什么信息? (1)同学分析资料可知ATP在生物体内存在特点是:转化快,含量低,且含量相对稳定。 (2)展现ATP与ADP的相互转化 ATP-ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量-ATP (3)争论ATP与ADP的相互转化的条是否是可逆的? 同学代表回答:酶、能量来源、场所不同。在同学回答的基础上总结 ADP+Pi+能量-ATP 即物质可逆,能量不行逆 留意:酶

7、的种类不同,能量的来源和去向不同,场所不同 强调:ATP中远离A的高能磷酸键水解释放能量,为各项生命活动供应能量,ADP合成ATP所需的能量有两个途径:(1)动物、人、真菌、大多数细菌,来自于呼吸作用;(2)绿色植物来自于呼吸作用和光合作用。 (五)ATP的利用 创设问题情境:在ATP转化成ADP的过程中释放出的能量,到哪里去了呢?请大家举例说明。举例: 1Ca2+、K+等无机盐的主动运输 2生物发电、发光 3用于肌肉的收缩 4用于大脑的思索 5用于细胞中的各种吸能反应 讲解吸能反应和放能反应。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解供应能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的

8、能量储存在ATP中。 (六)总结巩固 1.ATP的结构简式APPP2.ATP和ADP相互转换 高一生物上册必修1细胞的能量“通货”ATP教案【二】 教学预备 教学目标 1.学问与技能 (1)简述ATP的化学组成和特点。 (2)写出ATP的分子简式。 (3)解释ATP在能量代谢中的作用。 2.过程与方法 (1)通过ATP与ADP相互转化关系的多媒体动画,熟悉ATP在细胞中作为能量流通的缘由。 (2)通过分析,比较在生物体生命活动中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代谢的规律。 3.情感态度与价值观 (1)激发同学的学习爱好和渗透喜爱自然和生命的情感教育。 (2)通过对课本P90图5-7进行补充

9、和完善,以调动同学学习乐观性,培育主动参加的学习态度,培育用精确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度 教学重难点 1、ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。 2、ATP与ADP的相互转化。 教学过程 【导入】细胞的能量“通货”ATP 创设情境,导入新课用杜牧的七夕和图片展现发光的萤火虫并列出争论题:萤火虫发光的生物学意义是什么?萤火虫发光萤火虫体内有特殊的发光物质吗? 【情境资料】萤火虫发光器位于腹部后端的下方,该处含有几千个发光细胞,细胞里含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受能量后被激活,在荧光素酶作用下,催化激活的荧光素和氧气发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。引导同学思索争论,

10、导入新课。 【讲授】细胞的能量“通货”ATP 1.ATP分子结构特点 同学阅读课本P88相关内容后,老师讲解: (1)展现ATP结构式图片,向同学介绍腺嘌呤、核糖(两者结合而成腺苷)、磷酸。 (2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称的缩写。ATP分子的结构可以简写成APPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,T代表三,代表一种特别的化学键,叫做高能磷酸键,ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。ATP水解时高能磷酸键可以水解放出大量的能量,达到30.54kJ/mol。所以说,ATP是细胞内的高能磷酸化合物。 问:1.ATP作为高能磷酸化合物,在供能时,如何释放能量? 2.ATP供能过程中,可形成哪

11、些产物? 2.ATP与ADP相互转化 (1)同学阅读课本P88P89页相关内容,回答问题 (2)老师讲解:ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很简单水解脱离开来,形成游离的Pi(磷酸),同时,储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来,ATP就转化成ADP(二磷酸腺苷的英文名称的缩写)。请同学黑板写出ATP水解反应的反应式。 资料1、一个人在猛烈运动状态下,每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。一个成年人在宁静的状态下,24h内竟有40kg的ATP被水解。 问:ATP在细胞内大量存在? 2、人体在宁静状态时,肌肉内ATP含量约2mg10mg

12、,只能供肌肉收缩12s所需的能量。 问:ATP是怎样来解决这一冲突的? 问:人体细胞中ATP有什么特点? 利用情境引导同学发觉ATP在细胞中含量低,但是需要不断生成更多的ATP才能满意生命活动需要。 问:宁静状态一天消耗40千克,运动呢?(计算720)说明?(宁静状态ATP转化快而运动转化慢)但不管怎样肌肉细胞中ATP含量始终保持在一个范围,说明?ATP和ADP的相互转化是时刻不停发生且处于动态平衡的。 那么,细胞是如何生成ATP的?需要哪些条件呢?(请同学写出合成反应式) 老师归纳,生物体利用细胞中的磷酸和ADP,在ATP合成酶的作用下重新生成高能磷酸键,生成新的ATP,在这个过程中储存能量

13、。细胞中的糖类等有机物在分解过程中释放“稳定能量”,其中一部分可用来合成ATP,这样就转化为可“敏捷利用”的能量。生成ATP的能量,主要来自两个方面,一方面来自呼吸作用(真菌、动物和人),另一方面来自呼吸作用和光合作用(绿色植物)。 思索:ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗?(可逆反应的特点:正逆反应都在同一条件下进行。) 从反应条件看:ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于合成酶,酶具有专一性,因此反应条件不同。 从合成与分解场所看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体;ATP分解的场所相对较多。因此合成与分解的场所不

14、同。 从能量来源看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能,用于生命活动;合成ATP的能量来自生物体内有机物中的化学能和太阳光能。因此能量来源不同(能量不行逆,而物质可逆) 当反应自下而上进行时所需的能量来源于?(光合作用和呼吸作用),呼吸作用的过程中生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,释放出能量,释放的能量储存在ATP中。光合作用是将太阳能转化为ATP中活跃的化学能,所以说放能反应总是和ATP的合成相联系。当反应自上而下进行时释放的能量来源于ATP远离腺苷的高能磷酸键,那释放的能量有哪些用途?接下来我们学习第三部分内容ATP的利用。 通过同学读图(图5-7,ATP的利用举

15、例),小组合作概括ATP的利用途径:在ATP水解释放出的能量可以用于多种生命活动,如下: 主动运输(渗透能) 生物发电(电鳗放电) 肌肉细胞收缩(机械能) 萤火虫发光(光能) 葡萄糖和果糖合成蔗糖这一化学反应是吸能反应 老师讲解:细胞中的吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解供应能量;放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。 我们的日常生活每天都需要必要的开销,这些消费要通过我们手里的流通货币。但是假如我们总是拿出大额面值的支票进行交易会很麻烦,相反假如我们把支票换成100张一元小票,在进行交易时就会很便利。细

16、胞利用能量也是如此,在细胞中的“支票”相当于储存能量的有机物大分子,ATP分子就是那个可以在细胞内流通的“小票”。 所以说ATP是细胞的能量通货。 一纲多本下的教学 1、老师教学应不唯书，不唯上，只唯实 新课程很大的一个变化就是一个课程标准，多种版本的教材并存，而且各个版本的教材也有着很大的差异。这可以转变过去把课本当成金科玉律，让同学死记课本的填鸭式教学方式。记得98年上海高考有这样的一道题目：过度肥胖者的脂肪组织中,占细胞重量50%以上的物质是A.蛋白质B.脂肪C.糖类D.水题目的答案是D、水。这样命题的依据是由于课本上有“水在细胞中是最多的”的语句，命题的立意是考查考生推理的力量。各种科

17、学证据证明答案应当是脂肪，但是在许多老师的教学中依旧坚持错误的答案，一个方面由于高度信任高考题，另一个方面为了保证考试的时候可以那多拿2分。这虽然是一个极端的例子，从中也可以折射出以往的生物教学重结论、重识记、重应试，轻过程、轻实证、轻生物科学素养培育等弊端。一纲多本，高考直接使用某个版本教材的原话直接考查的可能性削减了，这就促使我们老师教学从以往教教材向使用教材转变，既敬重教材，又不盲从教材，带着批判的眼光利用好教材，教材是一个呈递学问的范本，不是“圣谕”。培育同学的创新精神首先就是让同学不要盲从、迷信权威，要带着质疑去学习、去接受。对学问要保持一种开放、动态的熟悉，而不是把它当成封闭的僵化的教条对待。 2、重视生物学的核心概念 不同版本的教材，学问点的组织、语言叙述、编排的理念等都有很大的差别，高考不行能依据教材来考核，我们如何对待这种差异，提高教学的有效性呢?答案就是抓住生物学的核心概念。有一些近似