ATP——細(xì)胞的能量通貨(優(yōu)質(zhì)課)

1、姓名：唐艷偉 單位：棗莊八中北校 E-mail：tangyanwei-714 課時(shí)課題：第五章第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP課型：新授課授課時(shí)間： 2014 年12月5日，星期 四，第 5、6節(jié)課教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)；2寫(xiě)出ATP分子簡(jiǎn)式、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化式；3解釋ATP在能量代謝中的作用；能力目標(biāo)1通過(guò)對(duì)螢火蟲(chóng)發(fā)光問(wèn)題的探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析與設(shè)計(jì)能力；2通過(guò)問(wèn)題討論共同繪出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，理解ATP在細(xì)胞中作為能量通貨的原因。情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和滲透熱愛(ài)自然和生命的情感教育；2通過(guò)分析ATP、ADP的動(dòng)態(tài)平衡，樹(shù)立辯證

2、唯物主義的自然觀。重 點(diǎn) 和 難 點(diǎn)1. ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量來(lái)源和途徑；3.ATP在能量代謝中的作用。易 錯(cuò) 易 混 點(diǎn)1腺嘌呤核糖核苷酸與一磷酸腺苷是同一種物質(zhì)的理解；2主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)與最終能源物質(zhì)的區(qū)別；3ATP與ADP在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。教 法 與 學(xué) 法小組討論、模型建構(gòu)、講練結(jié)合教 學(xué) 模 式學(xué)導(dǎo)結(jié)合，五步教學(xué)模式教 具多媒體課件、ATP模型材料（圓片3個(gè)，長(zhǎng)方形1個(gè)，五邊形1個(gè)）教 學(xué) 流 程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)目標(biāo)展示組織學(xué)生閱讀學(xué)案，了解本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)及重難點(diǎn)。明確本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)。導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境：從日常生活所熟悉的

3、汽車和空調(diào)消耗能源為例，引出人的生命活動(dòng)也需要消耗能量。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)生物體能源物質(zhì)的復(fù)習(xí)回顧。問(wèn)題過(guò)渡：這些物質(zhì)能否直接為為生命活動(dòng)供能？學(xué)生回顧所學(xué)，進(jìn)行知識(shí)過(guò)渡。 學(xué)導(dǎo)結(jié)合學(xué)案呈現(xiàn)自學(xué)問(wèn)題，教師課堂檢查并及時(shí)評(píng)價(jià)、糾正、總結(jié)。一、ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1中文名稱： 。2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： ，其中A代表 ，P代表 ，代表 。3特點(diǎn)：(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有2個(gè) ， 儲(chǔ)存大量能量。(2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下， 的高能磷酸鍵易水解，釋放出大量能量。二、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化1相互轉(zhuǎn)化過(guò)程：ATP _（注意條件）。2相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：時(shí)刻不停地發(fā)生，

4、并且處于 之中。3形成ATP的能量來(lái)源：(1)動(dòng)物： 。(2)綠色植物： 和 。三、ATP的利用：1ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。(1)原因：細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由 。(2)實(shí)例：用于主動(dòng)運(yùn)輸、 收縮、細(xì)胞內(nèi) 反應(yīng)和大腦思考等生命活動(dòng)。2ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”(1)吸能反應(yīng)一般與 的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量，如蛋白質(zhì)的合成。(2)放能反應(yīng)一般與 相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。(3)細(xì)胞中各種形式的能量轉(zhuǎn)換都以 為中心環(huán)節(jié)。學(xué)生課前預(yù)習(xí)教材教輔，自主學(xué)習(xí)完成學(xué)案；在課堂檢查中，對(duì)預(yù)習(xí)效果自我評(píng)價(jià)。深化拓展探究1：ATP的功能探究1：AT

5、P的功能：PPT顯示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，找出新的能源物質(zhì)ATP，總結(jié)ATP的功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：將數(shù)十只螢火蟲(chóng)的發(fā)光器割的粉末四等份分別裝入A、B、C、D四個(gè)試管中；往A、B、C、D四個(gè)試管中，分別注入等量蒸餾水、葡萄糖溶液、植物油和ATP溶液；將試管放入暗處，觀察試管是否出現(xiàn)熒光。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：D管中有熒光出現(xiàn)，而A、B、C三試管沒(méi)有熒光出現(xiàn)。思考討論：（1）A、B、C、D四個(gè)試管中的溶液在本實(shí)驗(yàn)中互為 實(shí)驗(yàn)。（2）A試管蒸餾水可排除 可作為能源物質(zhì)。（3）螢火蟲(chóng)發(fā)光中能量的轉(zhuǎn)換形式： 。（4）四只試管最后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明： ?！敬鸢浮浚海?）對(duì)照；（2）水；（3）將ATP中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣?/p>

6、能；（4）ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，得出結(jié)論：螢火蟲(chóng)（生物體）生命活動(dòng)所需要的能量直接來(lái)源于ATP。深化拓展探究2：ATP的結(jié)構(gòu)探究2：ATP的結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： APPPPPT展示ATP的結(jié)構(gòu)圖片，引導(dǎo)學(xué)生嘗試對(duì)ATP結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型建構(gòu)。在ATP結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建中，引導(dǎo)學(xué)生比較ATP、ADP和AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）的結(jié)構(gòu)差異。2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式特點(diǎn)：1個(gè)ATP分子，2個(gè)高能磷酸鍵，3個(gè)磷酸基團(tuán)。（1、2、3的數(shù)字記憶）講述何為“高能磷酸鍵”。以提問(wèn)方式總結(jié)ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式特點(diǎn)以及基本元素組成。例1在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“O”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是()A和 B和 C和

7、D和【解析】：ATP中“AP”代表一磷酸腺苷，也叫做腺嘌呤核糖核苷酸；核苷酸中“A”是腺嘌呤；DNA片段中“A”代表腺嘌呤脫氧核苷酸；RNA片段中“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。所以只有D項(xiàng)最接近?！敬鸢浮浚篋變式訓(xùn)練1、在細(xì)胞中能夠釋放能量和儲(chǔ)存能量，從其化學(xué)結(jié)構(gòu)看，原因是（ ）腺苷很容易吸收能量和釋放能量 第三個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合 第三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離（即第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂），使ATP轉(zhuǎn)變成ADP，同時(shí)釋放能量 ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA. B. C. D.【答案】：C小組討論并進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪Ｐ徒?gòu)。

8、對(duì)自己所畫(huà)的ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式模式圖進(jìn)行修正。學(xué)生進(jìn)行ATP、 ADP和AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）的比較，加深對(duì)ATP結(jié)構(gòu)的理解和認(rèn)識(shí)。學(xué)生聆聽(tīng)并掌握高能磷酸鍵的能量值；回顧核苷酸的元素組成，總結(jié)ATP元素組成。理解例題，掌握解題技巧。變式訓(xùn)練，鞏固所學(xué)。深化拓展探究3：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化探究3： ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化多媒體展示情境資料：【資料分析】氰化鉀是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥，人中毒后在3到6分鐘就會(huì)死亡。一個(gè)正常人體內(nèi)ATP和ADP總量是很少，基本保持一定,約2mg6mg，但一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為 48kg。ATP的含量很少需要量卻很多，生物體是

9、如何解決這一矛盾的呢？根據(jù)資料數(shù)據(jù)，你還能得出什么結(jié)論？點(diǎn)撥：ATP與ADP時(shí)刻相互轉(zhuǎn)化，并處于動(dòng)態(tài)平衡。1、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式：ADPPi能量ATP2、ATP的能量來(lái)源：人和動(dòng)物：呼吸作用；綠色植物：呼吸作用和光合作用。思考討論： ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過(guò)程是否可逆？點(diǎn)撥：反應(yīng)不可逆原因：“物質(zhì)可逆，能量不可逆，酶也不相同”。能量：ATP水解的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能，釋放出來(lái)后供各種生命活動(dòng)利用，不能再用于合成ATP；而合成ATP的能量主要是有機(jī)物中的化學(xué)能和太陽(yáng)能，能量來(lái)源不同。即：能量不可逆。酶：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶；而ATP的合成是一

10、種合成反應(yīng)，需要合成酶，反應(yīng)的條件不相同。例2：對(duì)于反應(yīng)式式ATP ADP+Pi+能量的說(shuō)法正確的是（ ）A能量是可逆的 B物質(zhì)和能量都是可逆的C物質(zhì)是可逆的，能量不可逆 D兩者均是不可逆的【解析】：ADP和Pi是合成ATP的原料，也是ATP分解的產(chǎn)物，故從轉(zhuǎn)換式中的物質(zhì)來(lái)看是可逆的。而從能量方面來(lái)分析，ATP合成所需要的能量主要來(lái)自生物體呼吸作用所釋放出來(lái)的一部分能量，綠色植物還可來(lái)自葉綠體色素吸收的太陽(yáng)能；而ATP分解，由高能磷酸鍵斷裂釋放出的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，如物質(zhì)吸收和合成、細(xì)胞分裂、動(dòng)物肌肉收縮、轉(zhuǎn)化為生物電能等，這些能量最終以熱能的形式耗散，生物體無(wú)法再加以利用。 【答案】：C

11、變式訓(xùn)練2：.關(guān)于新陳代謝與酶、ATP的關(guān)系，描述錯(cuò)誤的是()A酶的種類具有物種差異性，ATP卻無(wú)差異性B酶、ATP都與新陳代謝密切相關(guān)，但兩者的合成毫無(wú)關(guān)系CATP是保證新陳代謝正常進(jìn)行的能源物質(zhì)D酶能促使新陳代謝正常進(jìn)行【答案】：B小組討論，得出結(jié)論： ATP不穩(wěn)定，含量少，轉(zhuǎn)化快。對(duì)體內(nèi)穩(wěn)定的供能有重要的意義。小組討論：參照反應(yīng)條件和能量來(lái)源進(jìn)行分析，得出結(jié)論。理解例題，掌握解題技巧。變式訓(xùn)練，鞏固所學(xué)。深化拓展探究4：ATP中能量的利用探究4：ATP中能量的利用多媒體展示多種圖片：引導(dǎo)學(xué)生討論ATP中的能量用途，并滲透關(guān)于吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP 的水解和合成之間的關(guān)系。點(diǎn)

12、撥：吸能反應(yīng)一般伴隨ATP水解，如蛋白質(zhì)的合成；放能反應(yīng)一般伴隨ATP合成，如葡萄糖的氧化分解。細(xì)胞中各種形式的能量轉(zhuǎn)換都以ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化為中心環(huán)節(jié)。小組討論：根據(jù)圖示進(jìn)行描述，結(jié)合化學(xué)知識(shí)充分體會(huì)到ATP作為能量“通貨”的地位重要性；并理解吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)。課堂總結(jié)多媒體展示，師生共同總結(jié)概念圖：課堂總結(jié)，進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。梯度訓(xùn)練A級(jí)：1ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是：( )AAPPP BAPPP CAPPP DAPPP2如果一個(gè)ATP脫去兩個(gè)磷酸基，該物質(zhì)稱為（ ）A、腺嘌呤核糖核苷酸 B、腺嘌呤脫氧核苷酸 C、胞嘧啶核苷酸 D、 胸腺嘧啶核苷酸3高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP分子的生理過(guò)程有（ ）A

13、呼吸作用、滲透作用 B呼吸作用、蒸騰作用C光合作用、主動(dòng)運(yùn)輸 D光合作用、呼吸作用4活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的能量直接來(lái)自（ ）AATP的水解 B葡萄糖的水解 C淀粉的水解 D脂肪的水解5關(guān)于ATP ADP+Pi+能量的反應(yīng)式敘述中，不正確的是（ ）A上述過(guò)程存在能量的釋放和貯存B生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)變成ATP所需的能量均來(lái)自呼吸作用C這一反應(yīng)無(wú)休止地在活細(xì)胞中進(jìn)行D這一過(guò)程保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行B級(jí)：6ATP在細(xì)胞中能夠釋放能量和儲(chǔ)存能量，原因是（ ）腺苷很容易吸收能量和儲(chǔ)存能量 第三個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和再形成第三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離（即第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂），使ATP轉(zhuǎn)變成A

14、DP，同時(shí)釋放能量ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA. B. C. D.7下列生理過(guò)程不需要消耗ATP的是（ ）A在核糖體上合成血紅蛋白 B在肺泡表面進(jìn)行氣體交換C小腸吸收氨基酸 D神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)中樞的傳導(dǎo)【答案】： 1. C 2. A 3.D 4.A 5.B 6.C 7.BC級(jí)：8分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，回答下列問(wèn)題： (1)圖中Pi代表磷酸，則B為 。C為 。 (2)E1不是物質(zhì)，在人和動(dòng)物體內(nèi)，E1來(lái)自 。在綠色植物體內(nèi)則來(lái)自 和 。 (3)在植物體內(nèi)的生命活動(dòng)中，E2主要用于 、 、 和 。 (4)Al和A2具有 作用。根據(jù)你的分析，它們的作用分別是促進(jìn) 和 ?！敬鸢浮浚?、（1）ATP ；ADP；（2）呼吸作用 ；呼吸作用和光合作用；（3）細(xì)胞分裂、植株生長(zhǎng)、主動(dòng)運(yùn)輸和物質(zhì)合成；（4）催化；ATP合成； ATP水解。 【板書(shū)設(shè)計(jì)】：第三節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP一、ATP的功能：直接能源物質(zhì)二、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：APPP三、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化 ATPADPPi能量（物質(zhì)可逆，能量不可逆，酶不同）四、ATP的利用：