人教版高中生物必修一第五章第2節(jié) 細胞的能量“通貨”-ATP教案

上課時間年月日第課時總課時課題第五章細胞的能量供應(yīng)和利用第二節(jié)細胞的能量“通貨”——ATP教學(xué)目標(biāo)（1）簡述ATP的化學(xué)組成和特點。（2）寫出ATP的分子簡式。（3）解釋ATP在能量代謝中的作用。教方學(xué)法講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合教材分析重點1.ATP化學(xué)組成的特點及其在能量中的作用。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。難點ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。教具教案教學(xué)過程問題探討:提問：螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？答：螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞求偶信號，以便交尾、繁衍后代。提問：螢火蟲身體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？答：螢火蟲腹部后端細胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。提問：螢火蟲發(fā)光的過程中有能量的轉(zhuǎn)化嗎？答：有。螢火蟲腹部細胞內(nèi)一些有機物中儲存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時，螢火蟲才能發(fā)光引入：生物的生命活動需要能量。實際上，細胞中還有許多化學(xué)反應(yīng)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(xué)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？1.ATP的元素組成和結(jié)構(gòu)：（簡式A-P~P~P）元素組成：C、H、O、N、P結(jié)構(gòu)組成：一個腺苷、一個核糖、三個磷酸基團（兩個高能磷酸鍵和一個普通磷酸鍵）2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)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(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通（水解過程一般只斷裂最外側(cè)的一個高能磷酸鍵）3.ATP的生理功能細胞的代謝所需要的能量由細胞內(nèi)的ATP直接提供的。ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。4.ATP的形成途徑（1）綠色植物：能量來自于呼吸作用和光合作用；（2）人、高等動物、真菌和大多數(shù)細菌：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。總結(jié)：1.細胞內(nèi)儲存能量的物質(zhì)有糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等。細胞內(nèi)消耗能源物質(zhì)的順序是：糖類脂肪蛋白質(zhì)。一般情況下生物體內(nèi)細胞利用的能源物質(zhì)是糖類，而且糖類中的能量需要分解釋放傳遞給ATP，轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，才能供給各種生命活動利用，從而解決能量的“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”的矛盾。2.直接供給生命活動能量的能源物質(zhì)是ATP。在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中，ATP是一種關(guān)鍵物質(zhì)。ATP是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，它有利于能量的運輸和協(xié)調(diào)供給，如線粒體呼吸釋放能量合成的ATP，可以轉(zhuǎn)移到細胞膜用于主動運輸，也可以進入細胞核推動DNA的復(fù)制等等，從而解決“產(chǎn)能”和“用能”在空間上的矛盾。3.ATP的結(jié)構(gòu)與物理、化學(xué)知識有密切聯(lián)系，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(xué)能、電能（如神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)）、滲透能（如主動運輸?shù)哪芰浚⒐饽艿绕渌问降哪芰?。［課后拓展］1.其他高能磷酸化合物在動物和人體細胞（特別是肌細胞）內(nèi)，除了ATP外，其他的高能磷酸化合物還有磷酸肌酸（可用C～P代表）。磷酸肌酸的結(jié)構(gòu)式是：當(dāng)動物和人體細胞由于能量的大量消耗而使細胞內(nèi)的ATP含量過分減少時，在有關(guān)酶的催化作用下磷酸肌酸中的磷酸基團連同能量一起轉(zhuǎn)移給ADP，從而生成ATP和肌酸（可用C代表）；當(dāng)ATP含量比較多時，在有關(guān)酶的催化作用下，ATP可以將磷酸基團連同能量一起轉(zhuǎn)移給肌酸，使肌酸轉(zhuǎn)變成磷酸肌酸。對于動物和人體細胞來說，磷酸肌酸只是能量的一種儲存形式，而不能直接被利用。由此可見，對于動物和人體細胞來說，磷酸肌酸在能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用之間起著緩沖的作用，從而使細胞內(nèi)ATP的含量能夠保持相對的穩(wěn)定，ATP系統(tǒng)的動態(tài)平衡得以維持。課后練習(xí)：1．ATP被喻為生物體的“能量貨幣”，為生命活動直接提供能量．圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是（）A．①表示腺苷 B．②表示脫氧核糖C．③斷裂后釋放的能量最多 D．④是高能磷酸鍵2．圖1為ATP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法正確的是（）A．圖1中的五碳糖為脫氧核糖B．圖1中代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵C．圖2中反應(yīng)向右進行時，圖2中c鍵斷裂并釋放能量D．圖2中反應(yīng)向左進行時，能量只能來自呼吸作用3．下面各項中，不正確的是（）A．生物生命活動所需的能量直接由ATP提供B．生命活動如：肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)、細胞分裂、生長發(fā)育等都需要能量C．糖類是提供生命活動的直接能量D．生命活動最終的能量來自太陽4．ATP的結(jié)構(gòu)示意圖如下，①③表示組成ATP的物質(zhì)或基團，②④表示化學(xué)鍵。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．物質(zhì)①表示鳥嘌呤B．化學(xué)鍵②斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于吸能反應(yīng)C．在ATP﹣ADP循環(huán)中③可重復(fù)利用D．若化學(xué)鍵④斷裂，則左邊的化合物是ADP5．下列有關(guān)ATP的敘述中，