5-2 细胞的能量通货――ATP（教学案）

5-2 细胞的能量通货――ATP
教学目标
（1)知识目标
简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式；解释ATP在能量代谢中的作用。
(2)能力目标
运用知识迁移、结构与功能相适应的基本方法进行学习。培养学生综合思维能力，自主学习能力，理论联系实际能力。
(3)情感目标
积极思考问题，体验用好的方法轻松认识新事物的愉悦。培养学生科学意识，科学精神。
教学重点与难点
1、重点
（1）ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
（2）ATP与ADP的相互转化。
2、难点
ATP与ADP的相互转化。
教学方法
“三环五步”式教学法
课时安排
1课时
教学过程
创设问题情境引入新课
:
以一则小故事“相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛，不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发出的光真能抵得上一支点燃的蜡烛呢!他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。” 为切入点，设置问题情境进入
【探究活动1】
1．萤火虫发光的生物学意义是什么 主要是相互传递求偶信号，以便交尾，繁衍后代。
2．萤火虫体内有特殊的发光物质吗 有。其腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。
3．萤火虫发光的过程有能量的转换吗 有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
总结能量相关知识：
糖类 是细胞内主要的能源物质。
脂肪 生物体内良好的储能物质。
光能 是生物能量的最终来源。
然后进入
【探究活动2】
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取三等份分别装入三支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……
结论：生命活动的直接能源物质是 ATP 。
通过探究活动2很自然地引出ATP
新授：
【探究新知】
学生自主探究：看书P88～89，并思考下列三个问题：
ATP是看不见摸不着的吗
ATP的全称是什么 ATP的分子简式、各成分的名称及其特点？
ATP与ADP是怎样相互转化的？
在学生自主探究的基础上，多媒体呈现ATP药物及说明、介绍ATP为动力的纳米发动机等贴近生活实际和学生感兴趣的新科技内容；展现ATP结构的动画、引导观察和比较，调动积极性；让学生清楚ATP结构简式中三个化学键的不同，利用多媒体让学生了解何谓“高能磷酸键”。再总结：
一、ATP分子中具有高能磷酸键
1、ATP是 三磷酸腺苷 的英文名称缩写。
2、ATP分子的结构式可以简写成 A—P~P~P ，A代表 腺苷 ，T代表 三个 ，
P代表 磷酸基 ，~代表 高能磷酸键 。（为什么？）（因为高能磷酸键水解
时释放的能量多达30.54kl/mol，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物）
3、ATP的能量储存在 高能磷酸键 中。
【达标训练】
学生自主完成，教师巡回观察、指导，并当堂反馈纠错，加以巩固。
1．ATP的结构式可以简写为（ B ）
A．A—P—P~P B．A—P~P~P C．A~P~P—P D．A~P~P~P
2．一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（ C ）
A．1，2，2 B．1，2，1 C．1，3，2 D．2，3，1
3． ATP中大量化学能储存在( D )
A．腺苷内 　　　　B．磷酸基团内
C．腺苷与磷酸基团连接键内 　　　　D．高能磷酸键内
二、ATP和ADP可以相互转化
酶
1．ATP水解： ATP ——→ADP+Pi+能量 。
ATP水解的能量用于 生物体各项生命活动 。
先让学生思考讨论，再利用多媒体动画演示ATP水解的过程，归纳ATP水解过程中释放出的能量有何用处，然后进入
【探究活动3】
结论：据资料1可知生物体内的ATP含量很 少 ，但（据资料2）ATP与ADP相互转化很 迅速 。这种转化时刻发生并且处于动态平衡。
结合多媒体动画，师生共同归纳：ATP和ADP相互转化
酶
2、ATP合成： ADP+Pi+能量——→ATP 。
合成ATP的能量在动物与人来自 呼吸作用 ；在绿色植物中来自 光合作用
酶
3、ATP与ADP的相互转换（反应式）： ATP ——→ADP+Pi+能量
层层深入，逐层推进进入
【探究活动4】
ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
师生共同比较归纳，并完成下表
ATP与ADP相互转化的比较
ATP合成 ATP分解
场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞内所有需要 能量 的进行生命活动的结构
酶 ATP合成酶 ATP水解酶
“能量” 呼吸作用分解有机物释放的化学能和光合作用中吸收的光能 储存在ATP远离A的那个高能磷酸键中的化学能
结论： ATP和ADP的相互转化 物质 可逆， 能量和酶 不可逆。
【达标训练】
学生自主完成，教师巡回观察、指导，并当堂反馈纠错，加以巩固。
5．ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表（ D ）
A．H2O B．[H] C．P D．Pi
6．关于动物细胞中ATP的正确叙述（ A ）
A．ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多
B．当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成
C．它含有三个高能磷酸键
D．ATP转变为ADP的反应是可逆的
7. 对于反应式： ATP →ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ A ）
A．物质是可逆的，能量是不可逆的 B．物质和能量都是可逆的
C．物质和能量都是不可逆的 　D．物质是不可逆的，能量是可逆的
8. ATP在细胞内的含量及其转化是（ D ）
A．很多，很快 B.很少，很慢 C.很多，很慢 D.很少，很快
三、ATP的利用
【探究活动5】
利用多媒体动画展示ATP利用的各种图片，对该知识点进行补充和完善。
通过探究5我们得知：
1、能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通（类似人民币），因此我们可以形象地把ATP比喻成 细胞内流通的能量“通货”
2、ATP的利用。
用于各项生命活动例如： 细胞主动运输吸收物质、肌细胞收缩、生物发光、发电等
【达标训练】
学生自主完成，教师巡回观察、指导，并当堂反馈纠错，加以巩固。
9.把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失了；如果滴一点ATP溶液，荧光将恢复。这说明萤火虫的荧光是__ATP中的化学能转化而成的 转化而成的。
酶
请写出相关的反应式：__ ATP ——→ADP+Pi+能量___
【课堂小结】
ATP具有高能磷酸键
ATP和ADP的相互转化 ATP ADP+Pi+能量
ATP的来源：细胞呼吸 光合作用
ATP的利用：用于各项生命活动
总结：正是由于ATP这种直接能源，才得于使各项生命活动正常进行。
【能力提升】
1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗．博耶和英国的约翰．沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：
⑴ATP的分子简式是_______________，其中A代表_________，P代表___________，_________代表高能磷酸键。
⑵写出ADP和ATP相互转变的反应式：______________________________________。
⑶在动物细胞中，ADP转变成ATP的能量主要来自___________作用，通常需要分解___________；对于植物来说，ADP转变成ATP的能量还可来自__________作用。在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于________________________。
【课后作业】
完成《练习册》／巩固练习