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1、
第五章 細胞的能量供應和利用
第二節(jié) 細胞的能量“貨幣”ATP
教學設計
科目
生物
課題
細胞的能量“貨幣”ATP
課時
1課時
教學目標與
核心素養(yǎng)
一.知識與技能
1.理解ATP的分子簡式及其結(jié)構(gòu)特點。
2.理解ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對細胞中能量代謝中的意義。
3.掌握ATP是新陳代謝的直接能源,并理解ATP作為能量“貨幣”的含義。
二.過程與方法
通過分析ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及其對細胞內(nèi)供能的意義,初步訓練學生分析實際問題的能力。
三.情感態(tài)度與價值觀
讓學生在分析自己身體內(nèi)發(fā)生的ATP-ADP循環(huán)及其重要意義過程
2、中,體驗到生物學原理在生產(chǎn)實踐中的價值,加強學生對身邊的科學這一理念的理解。
教學重難點
教學重點:1.ATP的化學組成和特點及其在能量代謝中的作用。
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
教學難點:ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程及意義。
課前準備
教具:多媒體、黑板、粉筆
教
學
過
程
教師活動
學生活動
設計意圖
一.導入新課:
【師】觀看螢火蟲發(fā)光的圖片,老師提出問題,學生討論?(1)螢火蟲發(fā)光需要能量嗎??
(2)細胞中的糖類、脂肪等有機物都儲存著大量穩(wěn)定化學能,生物的生命活動需要的能量能直接利用
3、它們嗎?
【師】我們知道,生物的生命活動需要能量。實際上,細胞中還有許多化學反應是需要能量的,這些能量是從哪里來的呢?我們知道,細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等有機物都儲存著大量穩(wěn)定化學能,這些能源物質(zhì)的穩(wěn)定性,利于大量地儲存,但它們不能直接為細胞的生命活動提供能量,細胞是怎樣解決“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”這一矛盾的?細胞把穩(wěn)定的能量轉(zhuǎn)化成另一種能直接給細胞的生命活動提供能量的有機物——ATP,解決了這一問題。ATP是什么物質(zhì)呢??
二.新課講授
1.ATP分子結(jié)構(gòu)
【師】展示ATP結(jié)構(gòu)式圖,
向?qū)W生介紹腺嘌呤、核糖(兩者結(jié)合而成腺苷)、磷酸。?ATP是三磷酸腺苷的
4、英文名稱的縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡寫成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,T代表三,~代表一種特殊的化學鍵,叫做高能磷酸鍵,ATP分子中大量的能量就儲存在高能磷酸鍵中。ATP水解時高能磷酸鍵可以水解放出大量的能量,達到30.54?kJ/mol。所以說,ATP是細胞內(nèi)的高能磷酸化合物。
思考:ATP中的A與核酸中的含氮堿基A一樣嗎?
2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化?
【師】請同學們閱讀課本P86~P87頁相關(guān)內(nèi)容,回答問題:ATP與ADP是怎樣相互轉(zhuǎn)化的?
【師】ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解脫離開來,形
5、成游離的Pi(磷酸),同時,儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來,ATP就轉(zhuǎn)化成ADP(二磷酸腺苷的英文名稱的縮寫)。在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時與一個游離的Pi結(jié)合,重新形成ATP(播放多媒體課件:ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化)。?
資料顯示,正常人每天ATP的轉(zhuǎn)變量幾乎接近于體重,但在體內(nèi)存在的ATP的量是很少的。ATP和ADP在體內(nèi)總是處于不斷轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡之中。
3. ATP的形成途徑
學生閱讀課本P87相關(guān)內(nèi)容后,分組討論:動植物ATP的形成途徑有哪些?
【師】對于綠色植物來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自于呼吸作用和光合作用;對于人、高等動物、真菌和大
6、多數(shù)細菌來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量除來自于呼吸作用外,人和高等動物還可以來自磷酸肌酸的轉(zhuǎn)移。
4. ATP的利用
讓學生討論ATP還有哪些用途
【師】吸能反應總是與ATP水解的反應相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。
學生之間互相探討并回答問題
需要
不能
不一樣
ATP中A叫
7、腺苷,是由一分子腺嘌呤和一分子核糖核酸組成。
DNA,RNA中A就是單純一分子腺嘌呤。
閱讀并思考
閱讀并討論
ATP中的能量可以轉(zhuǎn)變成機械能(如肌肉收縮、鞭毛擺動)、化學能、電能(如神經(jīng)沖動的傳導)、滲透能(如主動運輸?shù)哪芰浚?、光能等其他形式的能量?
通過螢火蟲發(fā)光讓學生接觸能量,認識能量的用途
啟發(fā)學生回憶學過的能源物質(zhì)
使學生理解ATP的分子簡式
通過了解ATP的不穩(wěn)定性與活躍的分子特點,有利于學生理解ATP與ADP的轉(zhuǎn)化。
使學生理解ATP放能反應與吸能反應中的的樞紐作用,由此得出ATP是能量“貨幣”的結(jié)論。
作業(yè)布置
把同步學案做完,并熟記書中勾畫的知識點
板書設計
細胞的能量“貨幣”ATP
一、ATP的結(jié)構(gòu)
二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化:ATPADP+Pi+能量
三、ATP的利用