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2019-2020年高中生物 第三章細(xì)胞的代謝 第一節(jié)細(xì)胞與能量教案 浙科版必修1 【教學(xué)過程】 教學(xué)流程 教師活動 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 導(dǎo)入新課 新陳代謝是生物的基本特征。新陳代謝中一系列的物質(zhì)變化，必定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。生命系統(tǒng)必須依靠物質(zhì)和能量來維持，能量的獲取、儲存、釋放、利用和散失，伴隨著全部生命活動。 【提問】你能舉出幾個生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)化(或吸收儲存、或釋放利用)的例子來嗎？ 【講述】能量是做功的“力量源泉”。那么在生物體內(nèi)，是什么物質(zhì)為生命活動供能的呢？ 討論、回答。 聯(lián)系生活，調(diào)動思維，激發(fā)興趣。 第一節(jié)細(xì)胞與能量 一、能量的轉(zhuǎn)化 【講述】能量是可以進行轉(zhuǎn)化的。例如書本中所舉例的勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化。 【提問】你還能舉例說明能量是可以轉(zhuǎn)化的嗎？ 【提問】什么是化學(xué)能？ 【板書】㈠化學(xué)能：活細(xì)胞中的各種分子具有的勢能通常被稱作化學(xué)能，是細(xì)胞內(nèi)最主要的能量形式。 【提問】能量會消滅嗎？能創(chuàng)造嗎？ 【板書】㈡能量的轉(zhuǎn)化 1．能量在生物體內(nèi)或細(xì)胞中進行各種形式的相互轉(zhuǎn)變。 2．生物體和細(xì)胞是開放系統(tǒng)，生物體要與外界發(fā)生物質(zhì)和能量的交換。 【提問】怎樣維持一個系統(tǒng)的有序性？ 【板書】3．細(xì)胞的有序狀態(tài)的維持需要消耗能量。 細(xì)胞中的能量是從何而來？能量是如何釋放的呢？ 閱讀課本44頁能量的轉(zhuǎn)化第一至第四段。 討論、回答。 閱讀課本44頁第五、六段。 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力。 提出問題，引起思考，在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識。 二、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng) 【提問】什么是吸能反應(yīng)？請舉例說明。 【板書】產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物中的勢能高，即為吸能反應(yīng)。 舉例：略。 【提問】什么是放能反應(yīng)?請舉例說明。 【板書】產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物中的勢能低，即為放能反應(yīng)。 舉例：略。 【講述】細(xì)胞中有許多吸能反應(yīng)，它們所需的能量來自于細(xì)胞中的放能反應(yīng)。那么細(xì)胞中放能反應(yīng)所產(chǎn)生的能量是怎樣被吸能反應(yīng)利用的呢？兩者之間的紐帶就是ATP。 【展示】醫(yī)用ATP的注射液和ATP片劑。 那么什么是ATP呢？ 閱讀課本4.5頁吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。 討論、回答。 請同學(xué)代表大家觀察ATP片劑和ATP的注射液實物，由一位同學(xué)給其他同學(xué)讀出所看到實物的名稱及治療作用。 通過自學(xué)提高學(xué)生對知識的認(rèn)知、歸納、表述能力。 使學(xué)生對ATP建立具體的直觀的認(rèn)識，并初步了解其生理作用。 三、ATP是細(xì)胞中的能量通貨 ㈠ATP的結(jié)構(gòu) 展示課件：ATP的結(jié)構(gòu)。 【講述】 ATP是腺苷三磷酸的英文縮寫，它是普遍存在于各種活細(xì)胞中的一種高能磷酸化合物。 P P P ～ ～ 腺嘌呤 核糖 磷酸基團 【板書】1． ATP的結(jié)構(gòu)簡式： A－P～P～P 式中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表一種特殊的化學(xué)鍵，稱為高能磷酸鍵；ATP分子中大量的化學(xué)能就儲存在高能磷酸鍵中；兩個相鄰磷酸基團之間的高能磷酸鍵比較不穩(wěn)定；ATP分子的水解本質(zhì)上就是ATP分子中高能磷酸鍵的水解，也就是高能磷酸鍵斷裂后釋放出大量的能量。 【板書】2．ATP的水解反應(yīng)： 展示課件：ATP的水解。 P P P ～ ～ 腺苷三磷酸 P P ～ P 水解 ＋ ＋能 腺苷二磷酸（ADP） 【提問】ATP水解時，是哪個化學(xué)鍵斷裂？ 水解后有哪些產(chǎn)物？這是個吸能反應(yīng)還是放能反應(yīng)過程？釋放的能量被如何利用了呢？ 【講述】細(xì)胞利用這種能量的方法是將ATP水解這一放能反應(yīng)所釋放的能量用于另一吸能反應(yīng)。也就是用于細(xì)胞中的各種生命活動。 引導(dǎo)學(xué)生分析課本46頁 圖3－2 ATP推動細(xì)胞做功。 【講述】細(xì)胞中的ATP含量很少，如肌細(xì)胞中的ATP只能維持肌肉收縮2～3鈔鐘左右。不過ATP在細(xì)胞中易于再生，在本章第四節(jié)中將學(xué)習(xí)。那么ATP是又什么物質(zhì)合成的呢？ 【板書】3．ATP－ADP循環(huán) 【提問】ATP與ADP之間為什么能夠進行循環(huán)？ （點評學(xué)生的回答，并進行歸納） 【講述】ATP水解形成ADP后，利用細(xì)胞內(nèi)釋放能量的反應(yīng)，如呼吸作用釋放的能量，ADP吸收能量又和磷酸結(jié)合轉(zhuǎn)變成ATP，而這一過程的進行與兩個磷酸基團之間的高能磷酸鍵的特點直接相關(guān)，那個高能磷酸鍵即容易水解斷裂，又容易重新合成。 【板書】通過ATP的合成和水解使放能反應(yīng)所釋放的能量用于吸能反應(yīng)的過程稱為ATP-ADP循環(huán)。 【提問】ATP－ADP循環(huán)的意義是什么？ 【講述】ATP和ADP在體內(nèi)總是處于不停地轉(zhuǎn)化中，且處于動態(tài)平衡之中，能夠為細(xì)胞內(nèi)的各項生命活動不斷的提供能量。 【板書】4．ATP是細(xì)胞中的“能量通貨” 【講述】細(xì)胞內(nèi)的糖類、脂質(zhì)等能源物質(zhì)不能被細(xì)胞直接利用，ATP水解后釋放的能量才是細(xì)胞內(nèi)各種生命活動的直接能量來源，呼吸作用分解有機物釋放能量不能為生物體直接利用，只有這些能量轉(zhuǎn)移給ATP，且ATP水解后釋放的能量才可被細(xì)胞利用。ATP是細(xì)胞中普遍適應(yīng)的能量載體，ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是極少的，像小額鈔票一樣，便于流通使用，是細(xì)胞能量代謝的“能量通貨”。 觀察ATP的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識各種符號的含義。 觀看ATP水解的動畫演示。 討論、回答。 舉例說明。 閱讀課本46頁圖3－3 ATP－ADP循環(huán)。 思考、回答。 討論、回答。 通過教師的講解使學(xué)生對ATP的認(rèn)識逐漸清晰。 明確ATP放能的部位，對兩個相鄰磷酸基團之間的高能磷酸鍵比較不穩(wěn)定形成直觀的認(rèn)識。 及時聯(lián)系剛學(xué)習(xí)的吸能和放能反應(yīng)，使前后知識密切聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。 用通俗易懂的比喻使學(xué)生理解ATP在生命活動中的的作用。 小結(jié) 【講述】通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我們知道能量是相互轉(zhuǎn)化的，既不會消失也不會憑空創(chuàng)造。在生物體的細(xì)胞內(nèi)也發(fā)生著能量的相互轉(zhuǎn)化－吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。 【提問】細(xì)胞中糖類等有機物分解所釋放的能量是怎樣被吸能反應(yīng)利用的呢？ 【提問】眾多能源物質(zhì)中，ATP這種含量極少的物質(zhì)為什么成為“能量通貨”？ 學(xué)生回答后整理：ATP中連接兩個磷酸基團之間的高能磷酸鍵比較不穩(wěn)定，水解后形成ADP，釋放出的能量供細(xì)胞中的吸能反應(yīng)；而ADP吸收其他能源物質(zhì)釋放的能量后又可以迅速轉(zhuǎn)化為ATP。 強調(diào)：ADP合成ATP所需的能量不是來自ATP的放能反應(yīng)。 【提問】當(dāng)產(chǎn)生ATP的過程停止時，會發(fā)生什么？ 【舉例】大家可能知道氰化物可以在非常短的時間內(nèi)使人死亡，其毒理就是阻擋ATP的形成。當(dāng)人體ATP合成受阻后，機體沒有ATP，神經(jīng)細(xì)胞和其他細(xì)胞中的細(xì)胞活動就不能繼續(xù)，人在3～6分鐘內(nèi)就會失去知覺。因此ATP對生命的維持是極其重要的。 回答：ADP吸能后和磷酸結(jié)合形成ATP。 討論、回答。 討論、回答。 以提問的方式進行小結(jié)，及時掌握學(xué)生對新知識理解的缺陷，對所學(xué)的知識進行梳理，以強化學(xué)生對新知識的認(rèn)識，使學(xué)生充分認(rèn)識到ATP在細(xì)胞代謝中的重要地位。