第2节 细胞的能量“货币”ATP 教学设计（表格版）

细胞的能量“货币 ”ATP-教学设计
教学目标
教学目标： 1.通过萤火虫发光器实验分析，发展学生的科学探究能力。 2.通过 ATP 结构及特点的分析，进一步形成结构功能观。 3.通过理解 ATP 与 ADP 的迅速转化并处于动态平衡的过程，初步形成稳态与平衡观。 教学重点： 1.ATP 的结构与功能； 2.ATP 与 ADP 的相互转化 教学难点： ATP 与 ADP 的相互转化
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
1.由萤火虫发 光器实验的分 析得出 ATP 的 功能 （师）由萤火虫发光原理的解释引出问题：细胞中哪些物质有可 能为萤火虫尾部细胞的发光过程提供能量？ （生）联系所学知识，说出糖类是细胞的主要能源物质，脂肪是 细胞良好的储能物质，进而提出猜想，有可能是它们为这个过程 提供的能量。 （师）介绍萤火虫发光器实验，分析实验设计及实验结果，引导 学生得出结论 （生）只有加了 ATP 的试管发出荧光，说明 ATP 是为这个过程直 接提供能量的物质。 （师）除了萤火虫发光，细胞中很多的反应都需要能量，而这些 过程所需的能量大多都是由 ATP 直接提供的，所以说 ATP 是细胞 生命活动的直接能源物质。
（师）通过与货币的类比说明 ATP 是细胞中流通的能量“货币 ”。
2. 运用观察、 联系、类比等方 法认识 ATP 的 结构及特点 （师）展示 ATP 的结构，提问：分析 ATP 由几种化合物组成？ （生）观察图片，得出“一个 ATP 分子是由一分子腺嘌呤、一分 子核糖和三分子磷酸连接形成的。” （师）介绍腺苷，引出 ATP 的中文名称，引导学生理解 ADP 和 AMP （师）由于三个磷酸基团同带负电荷，存在同性相斥，所以形成 ATP 的过程需要消耗能量，而且连接磷酸基团的化学键很容易断 裂，（将 ATP 的结构比作压缩的弹簧，用压缩弹簧需要做功类比 ATP 的形成需要提供能量，用弹簧弹开的过程释放能量类比 ATP 水解过程可以直接为生命活动供能）
3.理解 ATP 的 利用及利用方 式 （师）提出问题：ATP 水解释放的能量都有哪些用途呢？ATP 是 如何为这些过程供能的呢？ （生）观看视频，理解 ATP 供能的核心步骤：磷酸化过程。
4.理解 ATP 的 合成，体会细胞 选择 ATP 作为 流通“货币 ”的 原因 （师）提供细胞中 ATP 含量及机体对 ATP 的需求量资料，引出矛 盾“细胞如何解决 ATP 需求量大但含量却很少的矛盾 ” （生）分析形成猜想，再通过资料三的分析完善理解：ATP 通过 迅速合成之后再迅速水解来满足能量的供应。 （师）ATP 在源源不断地消耗，同时又源源不断地合成，合成 ATP 的能量来自哪里？ （师） 问题：细胞为什么不直接利用葡萄糖等有机物中的能量， 而是要将能量转移至ATP 中再利用？为什么有机物大分子不适合 作为细胞中流通的能量货币呢？ （生）通过对葡萄糖和 ATP 中所含能量的比较，理解 ATP 储能少 便于交易且不会造成能量浪费，所以适合作为流通的能量货币。 （师）告知学生光合作用过程也可以合成 ATP，详细过程见后面 的课程。
5.构建 ATP 与 ADP 的相互转 化关系 （生）将学习单上关于 ATP 与 ADP 的转化概念图补充完整。 （师）解读 ATP 与 ADP 的转化过程，理解通过 ATP 分子能量可以 在吸能和放能反应之间流通，所以 ATP 叫作细胞内流通的能量货 币。 （师）讨论①在剧烈运动与静止状态时，ATP 与 ADP 的转化有什 么不同？②如果 ATP 与 ADP 的转化出现障碍，后果是什么？ （生）通过讨论形成观点：对细胞的正常生活来说，ATP 和 ADP 的转化是时刻不停地发生且处于动态平衡的。
6.科学前沿 （师）问题：如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，会出
现什么结果？呈现科学家的研究成果，对同学提出展望。
7.小结及作业 （师）引导学生回忆 ATP 的功能、结构和 ATP 与 ADP 的转化过程 的关键词 （师）布置作业：从结构功能观角度解释细胞为什么选择 ATP 作 为流通的能量货币？