细胞的能量通货-ATP(教案)

细胞中的能量通货——ATP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1、知识与技能写出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、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、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ATP－ADP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1、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、教学难点ATP与ADP的相互转化四、教学方法：1、探究法、总结法、讲授法2、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：1课时六、教学过程【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？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？【教师提示后小结】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】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ABCD现象：ABC试管不发光，D试管发光。ABCD【问题思考】：1.在滴加ATP之前，为什么将试管置于暗处15分钟？（消耗掉其中的能量，避免无关变量的干扰）2.为什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】：经过研究人们发现糖类等能源物质中的能量要先转移到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量葡萄糖里的能量不能直接利用，我们把它比作是存折里的钱，那么ATP能直接供能，可以比作现金，即流通的货币，简称“通货”。【新课展开】【探究新知】ATP的化学结构（学生阅读课文第88页第二段及旁栏中的相关信息，思考课件下列问题）1.ATP的中文名称？2.ATP的结构简式为？教师讲述：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.ATP供能时能量来自哪里？教师讲述：ATP的结构简式可写成A—P~P~P。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，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】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、1，2，2B、1，2，1C、1，3，2D、2，3，1【迁移训练】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、ATP供能过程中，可形成哪些产物？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？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。酶【师生互动】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。酶1、ATP水解：ATP+Pi+能量酶ATP水解的能量用于。酶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3】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1～2s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。4、相互转化特点：据资料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4】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】3．ATP转化为ADP可表示如下：式中X代表A、H2OB、[H]C、PD、Pi【迁移训练】4．关于动物细胞中ATP的正确叙述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ATP的利用【探究活动5】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？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系；放能反应总是和相联系。通过探究5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，因此我们可以形象的比喻为。2、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）细胞中的重要能源物质

；（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）生物体内储存能量的物质

；（5）生物体所需能量的直接来源

；（5）生物体进行各项生命活动的主要能源物质

；板书与小结一、ATP的结构及功能1、ATP的分子结构简式2、A、T、P、—、~的含义3、ATP的生理功能二、ATP的利用（为各项生命活动提供能量）1、主动运输2、生物发电、发光3、肌肉收缩4、合成物质5、神经活动三、ATP与ADP可以相互转化1、ATP的再生途径2、ATP与ADP相互转化的原因（意义）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（

）。A．A－P—P和18个

B．A－P～P～P和18个C．A—P—P和48个

D．A－P～P～P和36个2．在ATP中，大量的化学能储存在（

）。A．腺苷内部

B．腺苷与磷酸基之间

C．磷酸基之间

D．磷酸基内部3．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B．ATP在细胞中含量很多才能满足生命活动的顺利进行C．ATP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光能4．根据ATP与ADP相互转化中的反应