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1、2022年人教版高中生物必修1 第5章第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”—ATP 教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
a.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。
b.寫出ATP的分子簡(jiǎn)式。
c.解釋ATP在能量代謝中的作用。
2.能力目標(biāo)
a. 通過對(duì)螢火蟲發(fā)光問題的探究,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)能力。
b.通過嘗試構(gòu)建ATP的模型,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手建構(gòu)模型能力。
3.情感目標(biāo)
通過分析ATP、ADP的動(dòng)態(tài)平衡,樹立辯證唯物主義的自然觀、生態(tài)觀。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
a.ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。
b. ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
三、 教學(xué)流程
教學(xué)流程
教師活動(dòng)
2、
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一:課程導(dǎo)入
情景導(dǎo)入:展示螢火蟲發(fā)光圖片,讓學(xué)生討論問題:
1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么?
2. 螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎?
3. 螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎?
導(dǎo)入課題和學(xué)習(xí)目標(biāo)。
討論、回答。
情景導(dǎo)入課題和學(xué)習(xí)目標(biāo)。
環(huán)節(jié)二:講授新課
一、ATP結(jié)構(gòu)
1.引導(dǎo)學(xué)生觀察ATP結(jié)構(gòu)式,認(rèn)識(shí)到ATP具有3個(gè)磷酸基團(tuán)、1分子腺苷(由1分子腺嘌呤和1分子核糖組成),中文名是三磷酸腺苷。
2.合作學(xué)習(xí):讓學(xué)生用代表腺嘌呤、 代表核糖、 代表磷酸基團(tuán),嘗試構(gòu)建ATP的模型。
3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A-P~P~P
就學(xué)生建構(gòu)
3、的ATP模型講解ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和各部分名稱,
A:腺苷(1分子腺嘌呤和1分子核糖組成);P:磷酸基團(tuán)(不是磷酸);
“-”:普通共價(jià)鍵 ;“~”:高能磷酸鍵 :遠(yuǎn)離相關(guān)的第2個(gè)高能磷酸鍵容易斷裂,釋放能量達(dá)30.54KJ/mol ;T:三個(gè)(Tri) 。
ATP結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以用“一、二、三”概括:一個(gè)腺苷、二個(gè)高能磷酸鍵、三個(gè)磷酸基團(tuán)。
【知識(shí)梳理】ATP的結(jié)構(gòu)
【典型例題】
在下列四種化合物的化學(xué)組成中,“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是( )
A.①和② B.①和④ C.③和④ D.②和③
【答案】B
三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化
展示AT
4、P和ADP可以相互轉(zhuǎn)化圖解,引導(dǎo)學(xué)生觀察,講解:
1.ATP的水解:A-P~P~P→A-P~P+Pi+能量
在水解酶作用下,遠(yuǎn)離腺苷的第2個(gè)高能磷酸鍵容易斷裂,生成二磷酸腺苷A-P~P(ADP)和磷酸(Pi),釋放的能量直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。
2.ATP的合成:A-P~P+Pi+能量→A-P~P~P
在合成酶作用下,ADP接受能量,與一個(gè)游離Pi結(jié)合,生成ATP。對(duì)于人、動(dòng)物、真菌和大多數(shù)細(xì)菌,ADP生成ATP所需要的能量來源于呼吸作用,而綠色植物除了呼吸作用,還可以通過光合作用生成ATP。
3.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,是生物界的共性
細(xì)胞的ATP含量很少,通過與
5、ADP的迅速轉(zhuǎn)化來滿足生命活動(dòng)能量的需要,ATP與ADP的含量處于一種動(dòng)態(tài)平衡。
四、ATP的利用
(1)ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)
展示ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化以及ATP利用圖解,讓學(xué)生明確ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。
(2)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”
引導(dǎo)學(xué)生觀察分析ATP水解和合成圖解,理解ATP作為細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”特點(diǎn)、以及吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)。
ATP是能量“通貨”:
ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)保證了細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的能量供應(yīng)庫。ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成,可保證ATP數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng);
ATP在供能中處于核心地位,許
6、多能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中,ATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。
吸能反應(yīng)與放能反應(yīng):
需要吸收能量的化學(xué)反應(yīng)為吸能反應(yīng),與ATP水解聯(lián)系,由ATP水解供能。釋放能量的化學(xué)反應(yīng)為放能反應(yīng),與ATP合成聯(lián)系,釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP。
【典型例題】
ATP是細(xì)胞的能量通貨,是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),下圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說法不正確的是( )
A.圖1中的a代表腺苷,b、c為高能磷酸鍵
B.圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí),圖1中的c鍵斷裂并釋放能量
C.ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的催化作用具有高效性
D
7、.酶1和酶2催化作用的機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
【答案】A
觀察、分析。動(dòng)手建構(gòu)模型。
觀察、分析、討論、回答。
分析、討論、回答。
演練、作答。
觀察、傾聽、呼應(yīng)。
觀察、分析、作答。
演練、作答。
通過模型結(jié)構(gòu)理解ATP結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。
寫出ATP的分子簡(jiǎn)式。
通過比較進(jìn)一步理解ATP結(jié)構(gòu)。
知道ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,是生物界的共性。
解釋ATP在能量代謝中的作用。
環(huán)節(jié)三:課堂小結(jié)
共同回顧歸納本節(jié)主干知識(shí):
呼應(yīng)。
回顧歸納本節(jié)主干知識(shí)。