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5-2 细胞的能量“通货” 教学案例


第五章 第 2 节 细胞的能量“通货”——ATP
国光中学
一、教学目标

教学案例

生物组

张斌

1. 知识目标: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. 能力目标: ①学生通过分析 ATP 与 ADP 的相

互转化及 ATP 的利用, 初步训练学生分析实际问题 的能力,培养阅读材料获取信息的能力;②尝试认识 ATP 在细胞中作为能量流通的原因。 3. 情感态度与价值观: ①激发学生的学习兴趣。 二、教学重点和难点 1. 教学重点:①ATP 化学组成的特点及其在能量代谢中的作用;②ATP 与 ADP 的相互转化。 2. 教学难点:①ATP 与 ADP 的相互转化。 三、教学安排 1 课时 四、教材分析及教学思路 人教版高中《生物(必修 I)分子与细胞》第 5 章第 2 节“细胞的能量‘通货’——ATP” 主要讲 了 ATP 分子的组成和结构特点,ATP 和 ADP 的相互转化以及 ATP 在细胞生命活动中的作用等内容,其 中 ATP 与 ADP 相互转化时能量的来源与去路建立了从分子水平、细胞水平、生物个体水平到生态系统 中能量间的关系为后面光合作用和细胞呼吸的学习做好了铺垫,所以尽管这些内容篇幅不大却非常重 要。 本节教学中以 ATP 分子的结构特点及其在能量代谢中的作用和 ATP 与 ADP 的相互转化作为重点及 难点。 复习导入 ATP 结构 ATP 的水解及其能量去向

巩固 五、教学过程设计 教学 环节 复习 知识 导入 知识

ATP 的合成及其能量来源

资料分析过渡

教 师 组 织 和 引 导 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。 回顾思考 脂肪是生物体内主要的贮存能量的物质。 课本 P88 页,语文课代表朗读《秋夕》 ,展示 萤火虫的动画。 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? [ 资料 ] :用小刀将数十只萤火虫的发光器割 下,干燥后研成粉末状,加入少量的水,使之
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学 生 活 动

教学 意图 复习已有 的知识 由生活现 象激趣导 入。 引导学生 自行产生

观察现象,产生问题。 1、萤火虫发光是为了找到前进的 路吗? 2、发光的能量来自糖类?还是脂 肪?如何证明?

混合,可见在试管中发出淡黄色荧光,经过 15min 荧光消失。 那为萤火虫发光直接提供能量的是什么物质 呢?如何设计实验。 ①发光器粉末+水→15min 后荧光消失→加葡 萄糖→观察荧光是否出现 ②发光器粉末+水→15min 后荧光消失→加脂 肪→观察荧光是否出现 ③发光器粉末 + 水→ 15min 后荧光消失→加 ATP→观察荧光是否出现 学习 新知 识 一、 ATP 的结 构 问:腺嘌呤、核糖、磷酸似乎有学过相应的知 识? 讲:高能化合物是指水解时,释放能量在 20.92kJ/mol 以上的化合物。 而高能磷酸键水 解时释放的能量多达 30.54kJ/mol, 因此 ATP 二、 ATP 与 ADP 之间 的转 化 是细胞中的一种高能磷酸化合物。 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 容易水解,于是…… ATP → ADP+Pi+能量 水解酶 问:释放出来的能量有什么用途? 问: ATP 与细胞、 与生物体的各项生命活动密 切相关。资料:据测算,一个人在剧烈运动状 释放能量,供运动之需。既然如此,如果剧烈 运动一个小时,会消耗多少千克 ATP 呢? 讲:因为 ATP 的化学性质活跃,所以在细胞 中含量很少。但是 ATP 可以快速水解,也能 快速生成。 ATP ← ADP+Pi+能量 合成酶
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荧光消失是因为死了(学生自行 更正) 荧光消失是因为能量供应不足; 小组讨论实验方案

问题并尝 试解决问 题。 主动参与 课堂,实

同学间互助合作,得出最优方案。 验设计较 为简单, 学生可迅 速得出方 案。 主动获取 自学书 P88 页内容 ATP 的全称、 结构简式、 “A” 、 “T” 、 “P” 、 “~”代表的含义。 联系已学 过知识, 既能复习 又能更好 积极联系已学过知识,对比思考 腺嘌呤核糖核苷酸与 ATP 进行对 比,并理解 AMP、ADP 的含义。 理解新知 识 知识,理 解知识。

细胞生命活动的直接能源物质是——ATP。 书 P88 页内容。

学生听取并思考提出自己疑问。 如:为什么是远离 A 的高能磷酸 键容易断裂呢? 寻找资料、思考、回答: 用于各项生命活动。如:物质运 输、发光、发电、肌肉收缩、大

主动生成 问题,深 入理解知 识

态下,每分钟约有 0.5kg 的 ATP 转化成 ADP, 脑思考…… 利用数据 计算回答:30Kg。 惊讶! !并产生疑惑 激起学生 探索的兴 趣 疑:需要的能量从哪儿来呢?

讲:生物体细胞中 ATP 与 ADP 之间快速相互 转化, 保证细胞生命活动的能量供应。 水解反 应和合成反应是可逆反应吗?

动物:呼吸作用;植物:光合作 用 能量的来源与去向不同;反应的 场所不同

联系化学 知识,合 象 理解 ATP 是细胞的 能量“通 货”的比

思考回答:不是。因为酶不相同; 理解释现

总结 归纳

书 P90 页“思考与讨论” 在细胞内,1mol 葡萄糖彻底氧化分解后,释 放出 2870kJ 的能量。1、计算:1 分子葡萄糖 彻底氧化分解所释放的能量石 1 分子 ATP 水 解所释放能量的多少倍?如果把糖类和脂肪 比作大额支票,ATP 相当于现金,有没有道 理?

思考回答问题: 94 倍 有道理。糖类和脂肪含有能量多 而且稳定,适合储存,不适合直 但合成和分解快,适于作为直接 能源物质。 思考完成

接利用;ATP 中含有能量相对少, 喻。

巩固 提高

1、 以下过程会使得细胞中的 ADP 含量相对增 加的是( 离 B、含羞草碰一碰会萎缩 C、胰岛细胞分泌胰岛素 D、氧气从肺泡进入毛细血管 2、ATP 在细胞内的含量及其生成是( A.很多,很快 C.很多,很慢 B.很少,很慢 D.很少,很快 ) 。 ) A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分

巩 固 提 高,灵活 运用。

六、正板书

第 2 节 细胞的能量“通货”——ATP
一、ATP 的结构
磷酸基团

结构简式: A-P~P~P
腺苷 高能磷酸键

二、ATP 与 ADP 的相互转化
ATP 水解 酶 合成 酶 ADP+Pi+能量→能量去向:用于各项生命活动

动物:呼吸作用
ADP+Pi+能量←能量来源

ATP

植物:呼吸作用、光合作用

七、课后反思
3


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