高中生物细胞内的能量“通货”-atp教学案新人教版

第五章第二节细胞内的能量“通货”—ATP【大成目标】（目标解读及课堂组织2分钟）1、通过阅读、资料分析、小组讨论等方式，说出ATP的结构及生理功能，解释ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径，探讨ATP在能量代谢中的作用；（重、难点）2、在资料分析、小组讨论中，培养语言表达能力以及查阅资料、共享信息的能力。【使用说明】1、精读课本第88-90页，用红笔做好疑难标记；2、小组合作学习，按质按量完成导学案；3、建议1课时。基础案基础案（课前20分钟,课堂3分钟展示、点评）1、ATP的全称：三磷酸腺苷。ATP结构简式：A—P～P～P，其中，A代表腺苷（由腺嘌呤和核糖结合而成），P代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。2、ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解，于是远离A的那个P就脱离下来，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缩写）在相关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。3、ATP和ADP相互转化的反应式：ATPADP＋Pi＋能量。对人和动物来说，ADP转化成ATP所需能量，来自呼吸作用，对绿色植物来说，ADP转化成ATP所需能量，来自呼吸作用和光合作用。4、细胞中的吸能反应总是和ATP水解相联系；放能反应总是和ATP的合成相联系。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，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。升华案25分钟升华案25分钟（15分钟小组合作探究，10分钟展示点评）2、ATP和ADP的结构项目ATP活学巧记：ATP的两个高能磷酸键全部水解后所剩部分为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本组成单位之一。活学巧记：ATP的两个高能磷酸键全部水解后所剩部分为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本组成单位之一。全称三磷酸腺苷二磷酸腺苷结构简式A—P~P~PA—P~P符号含义A代表腺苷；P代表磷酸基团；~代表高能磷酸键。T代表三；D代表二；高能磷酸键数2个1个例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（C）。A、1，2，2B、1，2，1C、1，3，2D、2，3，1例2．ATP中大量化学能储存在(D)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1～2s所需的能量。一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg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1～2s所需的能量。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。结论：据资料1可知生物体内的ATP含量很少，但生物体对ATP的需求量很大。思考：生物体内ATP的含量很少需要却很多，生物体是如何解决这一矛盾的呢？结论：通过ATP和ADP的相互转化。探究：ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？(1)、ATP与ADP的相互转换（反应式）：ATPADP＋Pi＋能量。(2)、ATP与ADP的相互转换的比较比较项目ATP合成ATP分解酶合成酶水解酶场所细胞质基质、线粒体和叶绿体细胞内所有需要能量的进行生命活动的结构能量来源化学能和太阳能储存在高能磷酸键中的化学能结论：ATP和ADP的相互转化在物质上可逆，在能量上不可逆。例3．ATP转化为ADP可表示如下：式中X代表(D)A、H2OB、[H]C、PD、Pi例4．关于动物细胞中ATP的正确叙述（A）A、ATP在动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4、ATP的利用ATP作为直接能源物质，水解后可用于各种生命活动，如转变为：化学能（用于合成代谢）、机械能（用于肌肉收缩）、渗透能（用于物质的主动运输）、电能（生物电、生物发光）、热能（用于维持体温）等。巩固案10分钟巩固案10分钟（学生独立作答、分层达标，教师点拨）【A级】1．荧火虫发光所用的能量直接来自(D)A、葡萄糖B、磷酸肌酸C、脂肪D、ATP【B级】2．下列生命现象中不伴有ATP消耗的是(B)A．神经冲动的传导B．含羞草受到刺激小叶合拢C．葡萄糖在小肠中被吸收D．根尖生长点细胞有丝分裂3．对“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的一项是(B)A．反应向左进行和向右进行时所需的酶都是一样的B．反应向右进行时释放能量，向左进行时储存能量C．整个反应是一个动态平衡的过程D．植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程都一样【C级】4.三磷酸腺苷中任何高能磷酸键水解后均可放能mol，那么，1molATP中所有磷酸键储存的化学能为（D）A．B．C．D．介于与5．在活细胞中，右图中循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：(1)ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为A—P～P～P，在②过程中，是由于远离腺苷的高能磷酸键的断裂而释放出能量。(2)在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的细胞质基质、线粒体、叶绿体中进行。(3)A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？A1起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶；A2起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶。二者不相同。(4)①中能量El的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？①植物细胞中能量E1来自于光合作用过程中利用的光能和呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量，动物细胞中的能量E1来自于呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。②中能量E2的去向是转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动，主要有化学能、机械能