细胞的能量通货——ATP教案

作者绍兴文理学院生命科学学院生物071沈金秋教学内容细胞中的能量通货一一ATP

教学目标

1.知识与技能

写出ATP的分子结构简式，并简述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。

重难点

1 .教学重点：

ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式

2.教学难点：

ATP与ADP的相互转化

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

教学用具与教学方法

教学准备：多媒体PPT

教学方法以讲授法为主，以讨论、探究、实验教学法为辅。

分组学习，问题讨论，激发思维，实施探究，分析归纳，总结梳理。

教学设计

教学安排：1课时

时间安排：用5-10分钟时间进行新课的导入，30-35分钟进行新课的展开，最后花5-10分钟进行课程总结。

教学进程

导入新课（10min）

首先让学生看一则有关萤火虫发光的故事

【提问】萤火虫发光的过程有能量的转换吗？那是什么能转化成了光能呢？

【副板书】设问：什么能转化成了光能

【回答】……可能是食物，可能是葡萄糖，也可能是化学能等等

【评论】同学们提供了很多答案，那这些答案是不是都对的呢？我们就带着这个

问题来进行下面的探究。

【通过故事引入新课，激发学生的兴趣，有利于调动学生思维的积极性。】

【提问】生物体的生命活动需要能量，那主要的能源物质是什么？主要的储能物质又是什么？这些能量能直接被利用吗？如何证明呢？

【回答】

……能（因为我们宏观看到的就是吃进去食物（主要是葡萄糖）之后就有了能量

有了动力）。

……不能（能源物质进入体内后还发生了一系列的化学过程才为生物体提供能

量）

【总结】生物体的主要能源物质是糖类，主要是葡萄糖，主要储能物质是脂肪，但它们是不是能被直接利用呢，我们通过以下实验来进一步分析。

多媒体演示萤火虫荧光实验（发光器必须切割粉碎，如果发光器不切割粉碎，而是完整的结构，则加葡萄糖后仍会发光，因为葡萄糖被氧化，间接供能；必须放置一段时间等直接能源消耗完全才能开展实验）。

教师根据实验现象提问，学生讨论：从A、B试管的实验现象中你得出的结论是？【回答】在无法进行能源物质的氧化分解时，葡萄糖不能使生物发光而ATP能。【总结】ATP 是可以作为生命活动所需能量的直接来源。

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” 。

【引出问题，让学生在解决问题中把思维指向ATP从而进入ATP的学习。

通过“实验”锻炼观察现象，科学分析，得出结论的能力，认识“ ATP是生命活

动的直接能源物质”的结论。帮助学生理解ATP是细胞内的“能量通货”】

新课展开

一.ATP的化学组成和特点（10min）

（这部分内容为教学重点，但比较简单，重在记忆）

多媒体展示ATP 制剂，引导学生通过阅读课本，回答以下问题：

1、ATP 的中文名称？

2、ATP 的分子简式？

3、简式中A，P，〜分别代表什么？

学生回答后我再简单介绍各字母、符号代表的含义及高能磷酸键的名称由来和特点，加深印象。

（ATP 水解释放的能量高达30.54kJ/mol ，是一种高能磷酸化合物，一般将水解时，能够释20. 92 kJ／mol 能量的化合物都叫做高能磷酸化合物）

【主板书】ATP 的分子结构简式

二.ATP的利用

ATP作为直接的能源物质，那它是如何释放能量的呢【提问】1、ATP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？

【回答】……释放高能磷酸键中的能量，形成ADP

【讲述】ATP的水解过程，指出这是一种放能反应。

【主板书】ATP ATP （水解）酶ADP+ P i+能量

【提问】ATP水解后的能量主要用于哪些方面？

【回答】……生物体的运动，发光，用于大脑思考等等学生的回答可能不完整，我会在此基础上进行补充及总结。

ATP中的活跃化学能可转变为生命所需用的化学能、渗透能、机械能、电能、光能和热能等。（物质运输、物质合成、细胞分裂、神经系统活动、肌肉收缩、生物放电、发光等）三.ATP与ADP之间的相互转化（20min）

（这一部分内容较难，为新课的难点，主要通过我的讲解和分析为主，所花时间较长，重在理解）

【资料阅读】

1、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。

2、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。

得出结论：1、ATP在细胞中的含量很少，但生成很快。

2 、ATP在细胞内的含量是相对稳定的；

自然过渡到ATP-ADP循环，简单介绍反应物、生成物和反应条件后，指出ATP 的生成过程是吸能反应。

【主板书】ATP-ADP循环

【提问】ADP转化成ATP所需的能量从哪里来？

【回答】……放能反应

【总结】

其实同学们的回答是正确的，但主要是由呼吸作用的氧化过程及光合作用中吸收的光能为ATP的合成提供能量的。

在线粒体、细胞质基质等场所通过呼吸作用分解糖类等有机物，释放其中的能量，用于生成ATP。

绿色植物还通过叶绿体进行光合作用，吸收光能用于合成ATP。

【主板书】能量+ADP + Pi ATP合成酶ATP

从ATP的水解及ATP的形成可归纳出：

ATP是放能反应和吸能反应的枢纽，放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量贮存在ATP中。吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。

【提问】细胞内的ATP 与ADP 的相互转化有什么重要意义？