高中生物 《细胞与能量》教案 浙科版必修1

第一节细胞与能量
一、教学目标
【知识目标】
1．举例说明细胞中的能量转化。

2．区别吸能反应和放能反应及其相互联系。

3．阐明ATP是细胞中的能量通货。

【能力目标】
1．通过阅读培养学生的自学能力、表述能力；利用课件，培养学生的观察、分析能力等。

2．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。

【情感态度与价值观】
通过让学生认识医用ATP的注射液和ATP片剂，让学生在分析自己身体内发生的ATP－ADP 循环及其重要意义过程中，体验到生物学原理在生产实践中的价值，加强对身边的科学的理解。

二、教材分析
【教材的地位作用】
教材开始就以学生熟悉的动能和势能的相互转化，引出在细胞内也存在着能量的转化，并强调能量只能以一种形式转变为另一种形式，既不会被消灭，也不会被创造。

接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应，为理解ATP－ADP循环时的放能和吸能做铺垫。

对于ATP是细胞中的能量通货，教材首先介绍ATP的分子结构，说明ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，并用图解说明它的结构。

分子简式为A－P～P～P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸基，～代表高能磷酸键，而且说明在两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，为后面的ATP水解作铺垫。

对于ATP－ADP的循环，教材中首先介绍了ATP水解的过程：ATP的第二个和第三个磷酸基团之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。

第二个高能磷酸键的末端，能很快地水解断裂，于是ATP转换为ADP，能量随之释放出来以用于各项生命活动；
同样，在提供能量的条件下，也容易加上第三个磷酸基，使ADP又转化为ATP。

在ATP与ADP 的转化过程中都需要酶的参与，活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。

教材中指明ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞中的含量不多，从而易于引发学生讨论ADP－ADP循环的意义，同时可使学生加强ATP是细胞中的“能量通货”的理解。

【教学重难点】
1．教学重点：ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式、分析ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，能理解ATP作为“能量通货”的含义。

2．教学难点：ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，理解ATP作为“能量通货”的含义。

在教师的引导下，利用多媒体课件，结合同学之间的相互讨论分析等形式，让学生认识ATP的水解，ATP－ADP的循环过程及其重要意义。

【教学准备】
医用ATP的注射液和ATP片剂。

ATP的结构、ATP水解过程、 ATP－ADP循环课件。

三、学情分析
对于能量可以相互转化，学生并不陌生，在物理、化学学科中早就有所认识，在生活中也所处可见。

而对于细胞与能量的关系，在细胞内要发生能量的转化，学生是所知不多的。

学生对于ATP的认识几乎是空白，并且ATP是一种存在于细胞内的能量物质，看不见摸不着，事先准备好医用ATP的注射液和ATP片剂，能使学生对ATP有个感官上的认识。

ATP的分子结构、ATP的水解、ATP－ADP的循环等内容，只以教材中的插图还不能使学生有较深刻的认识，所以可以制作多媒体课件，通过课件的展示既可以引起学生的学习兴趣，还可以通过学生的观察和分析，突破教学的难点，达到较好的教学效果。

四、教学设计
【设计思路】
首先联系生活实际，让学生从身边去发现生物体内存在着能量的转化。

不仅能调动学生的学习兴趣，而且可以迅速的导入新课。

能量的转化、吸能反应和放能反应，内容比较简单，所以就发挥学生的能动作用，以阅读提问的方式进行。

ATP是细胞中的能量通货是教学的重点和难点，首先展示事先准备好的医用ATP的注射液和ATP片剂，让学生对ATP有个感官的认识，然后利用多媒体课件，以谈话法进行教学，让学生对ATP分子的结构、ATP的水
解、ATP－ADP的循环进行逐步的学习。

小结中设计了几个问题由学生做出问答，这些问题的提出，目的是及时掌握学生对新知识理解的缺陷，对所学的知识进行梳理，以强化学生对新知识的认识，使学生充分认识到ATP在细胞代谢中的重要地位。

【教学过程】
【反馈检测】
1、生物体的细胞内普遍存在一种能量载体，叫做，简称ATP，它是细胞中各种生命活动所需的。

ATP的分子式可简写成，ATP分子中大量的化学能储存在内。

2、ATP分子中不稳定的高能磷酸键是，伴随着ATP-ADP的循环，存在着反应和反应，ATP 的这一特点，使它与生物体的新陈代谢有密切的关系。

3、下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是（）。

A．肝糖元B．肌糖元C．葡萄糖D．三磷酸腺苷
4、ATP在细胞内的含量及其生成是（）。

A．很多、很快 B．很少、很慢 C．很多、很慢 D．很少、很快
参考答案：1、腺苷三磷酸能量通货 A—P～P～P高能磷酸键 2、两个磷酸基团之间的高能磷酸键放能吸能 3、D 4、D
五、相关
1．腺苷三磷酸(adenosine triphosphate)
腺苷三磷酸是腺苷酸(AMP)的磷酸衍生物。

腺苷酸的末端磷酸基团再连结一个磷酸基团为腺苷二磷酸(ADP)，腺苷二磷酸再连结一个磷酸基团即为腺苷三磷酸(ATP)。

ATP是生物体内最重要的高能磷酸化合物，每摩尔ATP水解生成ADP及磷酸时可释放出自由能7.3千卡(约30.5千焦)。

线粒体和叶绿体是细胞制造ATP的主要场所。

在线粒体内ATP通过氧化磷酸化作用生成。

在叶绿体内ATP通过光合磷酸化作用生成。

从低等的单细胞生物到高等生物人类，能量的释放、转移、储存和利用均以ATP为中心。

ATP水解释放的能量可直接用于做机械功(细胞运动和收缩)，生物发光(萤火虫、萤光细菌)，生物发电(电鳗、电鲶)，物质的运输(离子或分子由低浓度向高浓度中流动)，糖、脂质、蛋白质、核酸等物质的生物合成等。

体内某些代谢反应需要一些其他的核苷三磷酸直接供能。

如尿苷三磷酸(UTP)对于多糖的生物合成，胞苷三磷酸(CTP)对于磷脂的生物合成，鸟苷三磷酸(GTP)对于蛋白质的生物合某某是必需的；这
些核苷三磷酸也是通过消耗ATP生成的。

此外ATP还是合成RNA、腺苷酸的衍生物、糖的磷酸酯、磷酸胆硷等重要物质的原料。

2．医用ATP片剂的作用
纯净的ATP是白色粉末状，能够溶于水，可作为一种药品， ATP片剂可以口服，而ATP 注射液可以肌肉注射或静脉滴注。

主要是用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病，ATP可以提供能量，起到改善患者新陈代谢状况的作用。