高中生物《细胞的能量通货—ATP》优质课教案、教学设计

教学设计：

第 5 章细胞的能量供应与利

用

第 2 节细胞的能量“通货”——ATP

【核心素养聚焦】

1.解释 ATP 是细胞生命活动的能量“通货”（生命观念）；

2.简述 ATP 分子的化学组成及结构特点（生命观念，理性思维）；

3.分析ATP 与ADP 相互转化的机制，理解放能反应和吸能反应的联系（理性思维）；

4.形成结构与功能相适应的生物学基本观点（生命观念）；

5.养成求实、合作、质疑的科学精神（理性思维，科学探究）。

【自主预习】

1.生物体内的能源物质包括＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。＿＿＿＿＿＿是生物体的主要能源物质，＿＿＿＿＿＿是细胞的主要能源物质，＿＿＿＿＿＿＿是生物体内储存能量的物质，＿＿＿＿＿＿＿是新陈代谢所需能量的直接来源，＿＿＿＿＿＿＿是几乎所有生命系统中能量的最终源头。

2.小分子或离子通过膜的运输方式有＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。生物

大分子进出细胞的方式为＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。其中＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿

＿＿和＿＿＿＿＿＿＿需要＿＿＿＿＿＿＿直接供能。

3.ATP 的中文名称是。结构简式为。

4.把ATP 比喻成细胞内“流通着的能量货币”的主要理由是：活细胞内时刻进行着＿＿＿＿＿＿＿的相互转化，同时伴随着。

【合作探究】

探究活动1. 哪些物质为细胞的生命活动提供能量？

【实验探究】青蛙腓肠肌在不同能源物质处理下的收缩情况：实验材料：新鲜的青蛙腓肠肌若干，刺激电极，适宜浓度的葡萄糖溶液，适宜浓度的脂肪溶液，适宜浓度的蛋白质溶液，适量蒸馏

水，适宜浓度的ATP 溶液。

实验思路：

实验结果：

实验结论：是细胞生命活动的直接供能者

探究活动2. ATP 为什么能直接为细胞的生命活动供能？

根据教材提供的信息，结合ATP 的结构式，阅读下列材料，回答下列问题：

资料1：ATP 中文名称三磷酸腺苷，其实质是在腺嘌呤核糖核苷酸的基础上将两个磷酸基团和核

糖核苷酸上的磷酸基团相连，且磷酸基团之间通过一种特殊的化学键“高能磷酸键”相连，用“~”表示

问题1. ATP 分子由什么组成？

问题2. 写出ATP 分子的结构简式并解释其含义：

问题3. 为什么说 ATP 是高能磷酸化合物？它的化学键有什么特点？

【小结】总结ATP 为什么能直接为细胞供能？

探究活动 3.ATP 水解释放的能量有哪些去向？

探究活动4.ATP 是怎么合成的？

资料2. 经测定，一个成年人每天大约需要消耗ATP 45kg，剧烈运动的状态下，ATP 的消耗量甚

至达到0.5kg/min，但每一时刻储存在人体内的ATP 总量不到1g

资料3. 将用32P 标记的磷酸盐加入细胞培养液中，并在短时间内快速分离出细胞内的ATP，结

果ATP 浓度变化不大，但部分ATP 的末端磷酸集团已经带有放射性标记。

思考讨论：（1）资料2.中存在什么矛盾？资料3 中为什么只有末端的磷酸基团上带有放射性

标记？

（2）生物体如何解决 ATP 储存量很少、需求量很大的矛盾？

（3）ADP 转化成ATP 所需能量的来源有哪些？在细胞内的哪些场所进行？

【总结提升】构建ATP 的概念模型

要求：以小组为单位，依据 ATP 的结构、功能、ATP 与ADP 的相互转化、能量的来源去

向等知识点，构建出完整的ATP 概念模型。

【

巩

固训练】

1.下列关于A TP 分子的叙述正确的是( )

A.A 表示的是腺嘌呤

B.ATP 分子中含有C、H、O、N、P 五种

元素C.ATP 的结构与核苷酸很相似，原因是A TP 中的“T”表示胸腺嘧啶

D.1 mol ATP 水解，能释放出30.54 kJ 的能量，这些能量储存在两个高能磷酸

键中2．下列有关A TP 概念的叙述中，正确的是( )

① ATP 是生物体内贮存能量的主要物质② ATP 的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的化学键中

③ ATP 的水解的实质是ATP 分子中高能磷酸键的水解④ ATP 在细胞内的含量很少，但转化速度很快

⑤ ATP 只能在线粒体中生成⑥ ATP 是可流通的“能量货

币” A．①②④ B．③④⑥ C．③⑤⑥D．③④⑤

3.下面关于A TP 的叙述，错误的是( )

A.细胞质和细胞核中都有A TP 的分布

B.ATP 合成所需的能量由磷酸提供

C.ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸

D.正常细胞中，ATP 与ADP 的比值在一定范围内变化