5.2 细胞的能量“货币”ATP-教学设计（表格式）--2025-2026学年高一上学期《生物》（人教版）必修1

5.2 细胞的能量“货币”ATP 教案
课题 细胞的能量“货币”ATP 单元 第5章 学科 生物 年级 高1
教材分析 第五章主要介绍有关能量如何输入细胞，能量以什么形式存在以及细胞如何利用这些能量。第1节介绍的是能量代谢所需的生物催化剂－酶，第2节（本节）介绍的是直接能源物质－ATP，第三节和第四节介绍ATP的来源－光合作用和呼吸作用。本节在本模块中具有承上启下的重要作用：学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能；并且加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义；便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用是分不开的。 本节的“问题探讨”选用了杜牧的唐诗《七夕》，然后引导学生思考萤火虫发光能量从何而来，教材这种的编排体现了激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育的编写意图。接着通过介绍ATP分子中具有高能磷酸键，达成学生能够简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的分子简式这两个教学目标。然后通过介绍ATP和ADP的相互转化，学生理解ATP与ADP相互转化在物质上可逆，在能量上不可逆。通过介绍ATP的利用方式，解释ATP在能量代谢中的作用。
教学目标与核心素养 生命观念：1.通过ATP的结构式及其相关信息，理解ATP的结构特点。 2.依据ATP与ADP相互转化示意图分析ATP与ADP相互转化的过程。 3.结合实例，理解ATP的利用。 科学思维：1.依据ATP与ADP相互转化示意图分析ATP与ADP相互转化的过程。 2.结合实例，理解ATP的利用。 科学探究：1.通过比较ATP水解与合成，理解ATP水解与合成不可逆。 2.通过ATP的结构式，理解高能磷酸键。 社会责任：结合实例，理解ATP的利用。
重点 ATP的结构式、ATP与ADP相互转化的过程、ATP的利用。
难点 ATP与ADP相互转化的过程。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.情境导入：播放视频“东京奥运会放——苏炳添” 东京奥运会100米短跑半决赛，苏炳添以9秒83个人历史最佳成绩晋级决赛！他创造了亚洲历史新纪录，也成为首位闯入奥运会男子百米决赛的中国运动员！ 提出问题：运动员奔跑过程中要消耗大量能量，那么细胞生命活动需要的能量是由什么物质直接提供的呢？ 情境：在淀粉、糖原、脂肪、葡萄糖、蛋白质五种有机物中。能够被细胞直接吸收利用的是什么？ 2.问题探讨： 出示萤火虫图片和古诗，提出问题： 1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 3.萤火虫发光的过程中有能量转化吗？ 思考、回答问题 激发学生兴趣， 引入新课
讲授新课 一、ATP是一种高能磷酸化合物 同学们认真阅读课本并做好勾画与批注。并回答问题。 1.中文名称：三磷酸腺苷 2.结构简式：A–P～P～P A：腺苷 =腺嘌呤+核糖 P：磷酸基团（3个） ～：高能磷酸键（2个） —：普通磷酸键（1个） 3.ATP的结构式： 高能磷酸键：两个相邻的磷酸基团都带负电荷，相互排斥使得这种化学键不稳定。在这种相互排斥作用下，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。这一过程中1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ。 注意：ATP≠能量，ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。 归纳总结： ①：腺苷；②：腺嘌呤；③：腺嘌呤脱氧核苷酸； ④：腺嘌呤核糖核苷酸 二、ATP与ADP可以相互转化 (
酶
)1.ATP的水解 ATP ADP+Pi+能量 (
酶
)2.ATP的合成 ADP+Pi+能量 ATP 提出问题：能量从哪里来呢？ ADP转化成ATP时所需能量的主要来源： 能量来源：动物、人、真菌和大多数细菌的呼吸作用，绿色植物的光合作用和呼吸作用。 3.特点：含量少且相对稳定，转换迅速！处于动态平衡中，保证了稳定供能。 思考：ATP与ADP的相互转化是否可逆？ 提示：不可逆，ATP水解是在水解酶的作用下完成，ATP的合成是在合成酶的作用下完成。而且物质可逆，能量不可逆。 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的统一性。 4.ATP合成与ATP分解的比较： 三、ATP的利用 出示利用ATP的生命活动的图片，总结ATP中的能量的转化过程。 1.ATP中的能量：机械能、渗透能、化学能、电能、光能 实例：播放视频“萤火虫发光原理”。 2.ATP为主动运输供能过程 结合图片理解 （1）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。 （2）在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 （3）载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。 放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 按要求阅读课本、思考、讨论、回答问题 思考、讨论 回答问题 思考、讨论回答问题 按要求阅读课本、思考、讨论回答问题 培养学生思考和分析问题的能力，小组合作能力 培养学生阅读提取信息的能力和思考和分析问题的能力，小组合作能力 启发学生的思考，培养学生收集资料解决问题的能力
课堂小结
板书设计 5.2 细胞的能量“货币”ATP 一、ATP的结构 二、ATP与ADP的相互转化 三、ATP的利用：各种形式的能量
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