人教版高中生物必修一5.2細(xì)胞的能量“通貨”──atp 教案

5.2 細(xì)胞的能量“通貨”ATP【內(nèi)容與解析】本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容：細(xì)胞的能量“通貨”ATP指的是生命活動(dòng)的直接供能者ATP，其核心是ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程,理解它關(guān)鍵就是要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證ATP與葡萄糖、脂肪等能源物質(zhì)之間的區(qū)別。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?，本?jié)課的內(nèi)容在此基礎(chǔ)上有一定的發(fā)展。由于它還與本章ATP的主要來(lái)源細(xì)胞呼吸、光與光合作用相聯(lián)系,所以是本學(xué)科光合作用與呼吸作用的基礎(chǔ)內(nèi)容。教學(xué)的重點(diǎn)是ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是認(rèn)真剖析ATP的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。【教學(xué)目標(biāo)與解析】教學(xué)目標(biāo)（1）了解ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。（2）理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。目標(biāo)解析（1）ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)就是指其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的組成及其與腺嘌呤核糖核苷酸的區(qū)別。（2）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化就是指細(xì)胞中ATP時(shí)刻都進(jìn)行著與ADP的轉(zhuǎn)換，過(guò)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的模式圖，認(rèn)識(shí)ATP在細(xì)胞中作為能量流通的原因，利用形象的比喻來(lái)講解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。【問(wèn)題診斷分析】在本節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生可能遇到的困難是ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用，產(chǎn)生這一困難的原因是學(xué)生對(duì)“ATP”的概念比較陌生。要解決這一困難，就要利用教材上形象，直觀的圖解和文字說(shuō)明以及課件中的結(jié)構(gòu)式圖，讓學(xué)生明確ATP的概念，關(guān)鍵是將過(guò)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的模式圖，認(rèn)識(shí)ATP在細(xì)胞中作為能量流通的原因。【教學(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)及預(yù)習(xí)檢測(cè)1. 資料分析：用小刀將數(shù)十只螢火蟲(chóng)的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,各加入少量水使之混合,先置于暗處,可見(jiàn)試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過(guò)15分鐘熒光消失。1）向A、B兩試管中加水后，兩試管均發(fā)熒光，這說(shuō)明水對(duì)生物正常的生命活動(dòng)有何重要意義？這也說(shuō)明了發(fā)光器研磨成的粉末中含有哪種類(lèi)型物質(zhì)？2）上述對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明： 螢火蟲(chóng)發(fā)光是將化學(xué)能能轉(zhuǎn)變成_能的過(guò)程。 這一過(guò)程所需的能量由_（ATP/葡萄糖）提供。 _（ATP/葡萄糖）不是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。3）完成下面表格：能源類(lèi)型最終能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)儲(chǔ)能物質(zhì)直接能源物質(zhì)物質(zhì)二、問(wèn)題與題例問(wèn)題1 ATP的結(jié)構(gòu)？設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)互動(dòng)了解ATP的結(jié)構(gòu)。師生活動(dòng)（小問(wèn)題串）：1）中文名稱(chēng)：_。2）結(jié)構(gòu)式：如右圖。3）元素組成：_。4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_。其中，A代表_（_+_）；P代表_基團(tuán)；代表_。那么，在ATP中有_個(gè)磷酸鍵，_個(gè)高能磷酸鍵。_個(gè)化學(xué)鍵。5）特點(diǎn)：ATP是細(xì)胞中的一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)_KJ/mol，能直接用于生物體的生命活動(dòng)。 拓展AMP與ADP 一分子腺苷與一分子磷酸結(jié)合，組成一磷酸腺苷(AMP)又稱(chēng)_，是組成_的一種基本單位，簡(jiǎn)寫(xiě)成AP；一分子腺苷與兩分子磷酸結(jié)合，組成二磷酸腺苷(ADP)，簡(jiǎn)寫(xiě)成_，其中含有_個(gè)高能磷酸鍵。例1. 下列關(guān)于ATP的敘述，不正確的是（ ）A.ATP含有C、H、O、N、P五種元素B.一個(gè)ATP分子共有3個(gè)化學(xué)鍵，其中有兩個(gè)高能磷酸鍵C.ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后，剩下部分是構(gòu)成RNA分子的基本單位之一D.ATP的高能磷酸鍵中的能量通過(guò)水解都能釋放出來(lái)例2. 現(xiàn)有30個(gè)腺苷、60個(gè)磷酸基團(tuán)，能形成ADP的數(shù)目為（ ）第 5 頁(yè)A. 10B. 20 C. 30D. 60例3. 在ATP于DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，下圖圓圈中“A”依次表示的是A. 腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷B. 腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤C. 腺苷、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤D. 腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤問(wèn)題2 ATP與ADP如何相互轉(zhuǎn)化？設(shè)計(jì)意圖：討論在ATP和ADP轉(zhuǎn)化過(guò)程中的物質(zhì)、能量來(lái)源和去處等師生活動(dòng)（小問(wèn)題串）：1）ATP與ADP的轉(zhuǎn)化反應(yīng)式： 科學(xué)實(shí)踐證明，ATP在有關(guān)酶的催化作用下很容易_，ATP分子中_的那個(gè)高能磷酸鍵斷裂，遠(yuǎn)離A的那個(gè)磷酸基團(tuán)脫離，同時(shí)將儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的能量釋放出來(lái)，三磷酸腺苷就轉(zhuǎn)化成二磷酸腺苷，即ATP水解時(shí)伴隨有能量釋放；而在另一種酶的催化下，ADP可以接受能量，同時(shí)結(jié)合一個(gè)磷酸，從而又轉(zhuǎn)化為ATP。此過(guò)程可以用下式表達(dá)：反應(yīng)式從左到右，表示能量的利用。釋放的能量，用于絕大多數(shù)需要消耗能量的生命活動(dòng)（吸能反應(yīng)）。反應(yīng)式從右到左，表示能量的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的能量，動(dòng)物來(lái)自于_，植物來(lái)自于_和_。2）ATP的合成是不是脫水縮合反應(yīng)？ATP的水解需要消耗水嗎？3）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化_（是/不是）可逆反應(yīng)。因?yàn)檗D(zhuǎn)化過(guò)程中的所需_、_的來(lái)源和去路以及反應(yīng)場(chǎng)所都不完全相同。但是_是可循環(huán)利用的。4）ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化的生理意義ATP在細(xì)胞內(nèi)含量_，但是在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化_，從而使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總是處于_之中，這對(duì)于構(gòu)成生物體內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定的供能環(huán)境極其重要，從而確保生物體生命活動(dòng)能及時(shí)得到能量的供應(yīng)，新陳代謝得以順利進(jìn)行。ATP水解釋放的能量是生物體維持生命活動(dòng)所需能量的_。如根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、新物質(zhì)的合成、細(xì)胞分裂、肌肉收縮、腺體分泌、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電等生命活動(dòng)所需能量都來(lái)自ATP的水解。5）對(duì)細(xì)胞的正常生活來(lái)說(shuō)，ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是 地發(fā)生并且處于 之中的，這種相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性。6）對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量均來(lái)自細(xì)胞進(jìn)行 時(shí)有機(jī)物分解所釋放的能量；對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，除了依賴(lài) 所釋放的能量外， ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需要的能量還可來(lái)自 。7）細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與ATP的 反應(yīng)相聯(lián)系，由 鍵提供能量；放能反應(yīng)一般與ATP的 反應(yīng)相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在 中，能量通過(guò)ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流動(dòng)，因此，ATP被形象的比喻成細(xì)胞內(nèi)_。例4. 以下有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述中，正確的一項(xiàng)是（ ）A.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其轉(zhuǎn)化是永無(wú)休止的B.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化是一種可逆反應(yīng)C.生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)D.只有細(xì)胞質(zhì)中有ATP的分布例5. 在生物體的下列生理活動(dòng)過(guò)程中，沒(méi)有ADP生成的是（ ）A.白細(xì)胞吞噬病原體B.人紅細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收C.葉綠體內(nèi)C3C5的過(guò)程D.番茄根細(xì)胞對(duì)Mg2+的吸收【目標(biāo)檢測(cè)】1能正確表示ATP分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的是 （ ）A. APPP B. APPP C. APPP D. APPP 2下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述中，正確的是 （ ）A. 每個(gè)ATP分子含有3個(gè)高能磷酸鍵 B. 每個(gè)ATP分子含有2個(gè)磷酸基團(tuán) C. ATP直接為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量 D. ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化和能量無(wú)關(guān)330個(gè)腺苷和60個(gè)磷酸基最多能組成的ATP數(shù)目是（ ）A. 10個(gè) B. 20個(gè) C. 30個(gè) D. 60個(gè)4下列生命活動(dòng)中，不需要消耗ATP的是 （ ）A. 肌細(xì)胞收縮 B. 生物體發(fā)光、發(fā)電 C. 細(xì)胞滲透吸水 D. 細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸5小麥根細(xì)胞中合成ATP的細(xì)胞器有 （ ）A. 線(xiàn)粒體 B. 葉綠體 C. 線(xiàn)粒體、葉綠體 D. 核糖體、線(xiàn)粒體 6在ADP+Pi+能量ATP的反應(yīng)式中，能量不可能來(lái)自 （ ）A. 有氧呼吸 B. 無(wú)氧呼吸 C. 光反應(yīng) D. 暗反應(yīng)7.在ATPADP+Pi+能量的反應(yīng)式中，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A. 物質(zhì)和能量都是可逆的，酶相同 B. 物質(zhì)和能量都是不可逆的，酶不相同 C