人教高中生物必修1教案： 5.2 细胞的能量“通货”—ATP 1.doc

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1、第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第二节第二节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP三维目标 1.知识与技能 （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，认识 ATP 在细胞中作为能量 流通的原因。 （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。来源:Z。xx。k.Com 3.情感态度与价值观来源:学+科+网 Z+X+X+K （1）激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育

2、。 （2）通过对课本 P90图 57 进行补充和完善，以调动学生学习积极性,培养主动参 与的学习态度,培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。 教学重点 1.ATP 化学组成的特点及其在能量中的作用。 2.ATP 与 ADP 的相互转化。 教学难点 ATP 与 ADP 的相互转化。 教具准备 1.教师课件。 2.ATP 结构式挂图。 课时安排 建议课时：1 课时 教学过程 课前准备 思考问题:在人类的生产和生活中是怎样解决能量的“稳定储存”和“灵活利用” 这一矛盾的？例如,发电厂是如何转化能量的?人们是如 何从农产品转化成各种生活用品 的? 情境创设 1.老师提出问题，学生讨论 （1

3、）萤火虫发光需要能量吗？ （2）细胞中的糖类、蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能，生物的生命活动 需要能量能直接利用它们吗？ 2.教师讲解 从课文中的唐诗中我们知道，生物的生命活动需要能量。实际上，细胞中还有许多 化学反应是需要能量的，这些能量是从哪里来的呢？我们知道，细胞中的糖类、蛋白质 等有机物都储存着大量稳定化学能，这些能源物质的稳定性，利于大量地储存，但它们 不能直接为细胞的生命活动提供能量，细胞是怎样解决“稳定储存”和“灵活利用”这 一矛盾的？细胞把稳定的能量转化成另一种能直接给细胞的生命活动提供能量的有机物ATP，解决了这一问题。ATP 什么物质呢？ 师生互动 1.ATP 分子结

4、构特点 学生阅读课本 P88相关内容后，教师讲解： （1）展示 ATP 结构式挂图，向学生介绍腺嘌呤、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 A PPP，其中 A 代表腺苷，P 代表磷酸基团，T 代表三，代表一种特殊的化学键， 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 30.54 kJ/mol。所以说，ATP 是细胞内的高能磷酸化 合物。 2.ATP 与 ADP 相互转化 （1）学生阅读课本 P88P89页相关内容，回答问题：ATP 与 ADP 是

5、怎样相互转化 的？ （2）教师讲解：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容易水解脱离开来，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） 。 在有关酶的催化作用下，ADP 可以接受能量，同时与一个游离的 Pi 结合，重新形成 ATP（播放多媒体课件：ATP 与 ADP 相互转化） 。 资料显示，正常人每天 ATP 的转变量几乎接近于体重，但在体内存在的 ATP 的量 是很少的。ATP 和 ADP 在体内总是处于不断转化的动态平衡之中。如下所示：3.ATP 的

6、形成途径 （1）学生阅读课本 P89相关内容后，分组讨论：动植物 ATP 的形成途径有哪些？ （2）教师讲解：对于绿色植物来说，ADP 转化成 ATP 时所需的能量来自于呼吸作 用和光合作用；对于人、高等动物、真菌和大多数细菌来说，ADP 转化成 ATP 时所需 的能量除来自于呼吸作用外，人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。 4.ATP 的利用 （1）教师讲解：吸能反应总是与 ATP 水解的反应相联系，由 ATP 水解提供能量； 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。 （2）学生看课本图，讨论 ATP 还

7、有哪些用途，从而对该图进行补充和完善。 教师精讲 1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是： 糖类脂肪蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中 的能量需要分解释放传递给 ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用， 从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。 2.直接供给生命活动能量的能源物质是 ATP。在生物体内能量的转换和传递中，ATP 是一种关键物质。ATP 是生物体内能量转换的“中转站” ，它有利于能量的运输和 协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的 ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输，也可 以进入细胞核推动 DN

8、A 的复制等等，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。 3.ATP 的结构与物理、化学知识有密切联系，ATP 中的能量可以转变成机械能（如 肌肉收缩、鞭毛摆动） 、化学能、电能（如神经冲动的传导） 、渗透能（如主动运输的能 量） 、光能等其他形式的能量。 4.胞内供能物质有ATP 和磷酸肌酸，ATP 普遍存在，但含量不多，当ATP 大量消耗 时，则磷酸肌酸释放能量供ADP 和 Pi 合成ATP。磷酸肌酸的存在对ATP 含量的相对稳定 起缓冲作用。 评价反馈 学生做课本练习题、教师检查评讲。 课堂小结课后拓展 1.其他高能磷酸化合物 在动物和人体细胞（特别是肌细胞）内，除了 ATP 外，其他

9、的高能磷酸化合物还 有磷酸肌酸（可用 CP 代表） 。磷酸肌酸的结构式是：当动物和人体细胞由于能量的大量消耗而使细胞内的 ATP 含量过分减少时，在有 关酶的催化作用下磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给 ADP，从而生成 ATP 和 肌酸（可用 C 代表） ；当 ATP 含量比较多时，在有关酶的催化作用下，ATP 可以将磷酸 基团连同能量一起转移给肌酸，使肌酸转变成磷酸肌酸。对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸只是能量的一种储存形式，而不能直接被利用。 由此可见，对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲 的作用，从而使细胞内 ATP 的含量能够保持相对的稳定，ATP

10、系统的动态平衡得以维 持。 2.萤火虫发光的原理和意义 萤火虫不论雄性的还是雌性的，夏秋的夜晚都会一闪一闪地发光。雄虫比雌虫的个 体小一些，但发出的闪光却亮一些。萤火虫发出的闪光，主要是求偶的信号，用来吸引 异性前来交尾。萤火虫有许多种，如平家萤火虫、姬萤火虫等。不同种类的萤火虫会发 出各自特定的闪光信号。雌虫看到飞舞着的同种雄虫发出的闪光信号后，就会以特定的 闪光信号回应。雄虫的每一组闪光信号是由几个节奏组成的，每个节奏都包括闪光的次 数、闪光的频率和每次闪光的时间，这些都是雌虫能够识别的。如果雌虫顺利地回应了 闪光信号，则雄虫就会前来交尾，以繁衍后代。有的科学家准确分析出某种雄性萤火虫 的

11、闪光规律后，用手电筒模拟这种闪光信号，竟然发现同种的雌虫会迎光而来。 有趣的是，雌虫看到其他种类雄虫的闪光信号后，有时竟能发出该种雌虫的闪光信 号，这种闪光信号具有欺骗性，能使该种雄虫误以为可以前去交尾而被雌虫吃掉。雌虫 的这一特性，可以使自己获得丰富的营养。这种现象被科学家戏称为“死亡拥抱” 。此 外，萤火虫发出的荧光还具有一定的警戒作用和照明作用。 萤火虫的发光器官位于腹部后端的下方，该处具有发光细胞。发光细胞的周围有许 多微细的气管，发光细胞内有荧光素和荧光素酶。荧光素接受 ATP 提供的能量后就被 激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并 且发出荧光

12、。顺便说到，荧光是一种冷光，其发光效率可高达 98左右，而热光则发光 效率低得多，如太阳的发光效率只有 35左右。 板书设计 第 2 节 细胞的能量“通货”ATP 1.ATP 分子结构特点 （）化学组成：腺嘌呤、核糖、磷酸； （）ATP（三磷酸腺苷） ，结构简式 APPP，是细胞内的高能磷酸化合物。来源:学_科_网2.ATP 与 ADP 相互转化 （1）ATP 和 ADP 在体内总是处于不断转化的动态平衡之中。如下式所示：ADPPi能量ATP来源:学科网 ZXXK（2）ATP 和 ADP 能相互转化的原因 3.ATP 的形成途径 （1）绿色植物：能量来自于呼吸作用和光合作用；来源:学科网 （2）人、高等动物、真菌和大多数细菌：能量除来自于呼吸作用外，人和高等动 物还可以来自磷酸肌酸的转移。4.ATP 的利用 （1）运输物质； （2）肌肉收缩； （3）合成物质； （4）生物发电； （5）神经活动。 教后反思