课
题
第2节
细胞的能量“通货”——ATP
教
学目
标
(1)简述ATP的化学组成和特点(2)写出ATP的分子简式(3)解释ATP在能量代谢中的作用
教方学法
①自主学习②思维训练③讲述引导
教材分析
重点
(1)ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用(2)ATP和ADP的相互转化
难点
(1)ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用(2)ATP和ADP的相互转化
教具
实物投影、课件、板书
教学过程
(一)引入提出问题:前面学习过的能源物质有那些?这些能源物质被细胞分解后,以什么形式提供为细胞提供能量呢?问题探讨:萤火虫发光的生物学意义是什么?萤火虫为什么能发光?一个关于ATP让萤火虫尾部重新发光的例子。引出ATP是直接能量物质。(二)ATP分子简介以及ATP和ADP的转化展示ATP的分子结构式,讲授ATP的分子简式的写法和含义。磷酸键水解放出的能量水平。由ATP脱去最远离A的磷酸放出能量引入,讲述ADP可以和Pi结合,吸收能量,形成ATP的过程。,用幻灯片或板书辅助。ADP转化为ATP所需要的能量的动物、人、真菌、大多数细菌通过呼吸作用、绿色植物通过呼吸作用和光合作用(图表辅助)(三)ATP的利用理解:吸能反应与ATP合成想联系;放能反应与ATP水解相联系。简介图5-7,细胞中能量的利用途径(四)小结及例题什么是ATPATP与ADP的转化,及其能量的变化例题略第5章
细胞的能量供应和利用
第2节
细胞的能量“通货”—ATP
一、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。本节在本模块中具有承上启下的重要作用,ATP是生命直接能源物质,是细胞内能量转换和传递的“中转站”,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、细胞内的有机物才能合成、神经冲动才能传导。它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪,又为后续的光合作用,呼吸作用中具体能量的转化过程作了铺垫,在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位。
二、教学目标
1.知识目标
(1)能简述ATP的化学组成和特点及解释其在能量代谢中的作用。
(2)正确书写ATP的分子简式,举例说出ATP在能量代谢中的作用。
(3)正确理解ATP与ADP的相互转换。
2.能力目标
(1)尝试构建ATP生成途径及利用的知识网络结构图。
(2)学会应用已掌握的实验技能,尝试探究葡萄糖对荧光素的作用。
3.情感态度与价值观
(1)认同敢于质疑、勇于创新、敢于纠错、善于互助。
(2)认同ATP是细胞的能量“通货”,以及严谨、求实的科学态度和科学精神。
三、重、难点
1.重点:ATP的化学组成、结构和功能,以及ATP与ADP的相互转化。
2.难点:
(1)ATP的生成和利用知识网络结构图的构建。
(2)细胞的能量“通货”—ATP的含义。
四、教学方法与教学思路:
本节内容虽然知识难度不是很大,可引导学生通过阅读、讨论、思考以及联系生活实际来学习本课时的内容,但是又由于部分内容比较抽象,所以可以采取探究式教学,从感性材料入手,层层设问,逐渐深化知识;通过学法指导,培养学生的阅读能力、图文信息转换能力、语言概括能力和构建开放的知识网络结构能力等;通过实际背景问题的设计,训练学生知识应用能力,提高分析问题和解决问题的能力;通过拓展探究实验,进一步提高学生的科学素质和探究能力;通过多媒体调动学生多种感官的活动,调动学生的积极性。在教学上采取自主学习与互助学习相结合的方法,培养学生的自学能力和互助学习能力。
五、教学用具:多媒体课件展示等。
六、教学过程
教学流程
教师组织和引导
学生活动
意图
导入:创设问题情景引导学生思考教师引导学生构建知识网络结构图
课件展示材料:纯净的ATP药品的颜色、使用方法及药效。提出问题:1.ATP有什么作用 2.为什么说ATP是细胞的能量“通货”?请举例说明。3.除了ATP外,生物体内还有哪些能源物质?最主要的能源物质是什么?
学生阅读、回答问题。学生讨论,举例说明。学生可以根据教师的提示尝试构建ATP利用的知识网络结构图。最终归纳出ATP的能量可以转换成:机械能、渗透能、化学能、电能和光能等。学生回答已知的能源物质。
联系生活实际,激发学生学习热情。考察学生对已有知识的掌握情况
教师引导学生进行实验探究
学生构建好ATP利用的知识网络结构图后,教师组织学生进行讨论,并作必要的总结。教师继续提出问题:其它的能源物质(如葡萄糖)氧化分解释放的能量也能直接供生命活动利用吗?教师展示材料:萤火虫的发光的原理,葡萄糖能否使萤火虫发光的实验探究及材料用具。要求学生根据材料对实验进行探究,并完成相应的问题。学生完成实验探究后,教师组织学生对实验进行分析,对实验进行适当的小结。提出问题:哪一种结论最可能?
学生阅读背景材料,认真思考、讨论,根据实验素材对实验探究作出科学合理的假设,补充完整实验步骤,尝试对实验进行预测,并归纳出最可能的实验结论:ATP是直接能源物质,葡萄糖不是直接能源物质。
培养学生质疑和探究能力。培养学生逻辑推理能力。
教师引导学生阐述ATP的化学组成、结构和特点
教师接着提问:1.ATP具备怎样的结构和化学性质?2.ATP的A与核酸中的A一样吗?结合ATP的结构图进行比较。
学生写出ATP分子的结构简式,并说明其含义。学生阐述ATP容易水解的原因:在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个P就脱离开来,形成游离的Pi,同时释放出大量的能量,供生命活动利用。
让学生进一步明确结构与功能的对应关系。
教师引导学生构建ATP生成途径的知识网络结构图
教师组织学生对ATP的化学组成、结构、特点进行分析和归纳。接着教师进行设问:细胞的生命活动时刻在进行,ATP一直在被消耗,那么人体中的ATP含量很多吗?教师展示材料:人体每天ATP的消耗量和人体ATP的含量。提出问题:1.ATP怎么及时补充?2.ATP的生成途径有哪些?
学生思考,回答:1.人和动物等可以通过呼吸作用及时形成ATP。2.植物可以通过呼吸作用和光合作用及时形成ATP。根据教师的提示学生尝试构建ATP生成途径的知识网络结构图,标明人和植物的不同途径,以及标明ATP的合成场所。与ATP利用构成同一个知识网络结构图。比较呼吸作用和光合作用形成的ATP的用途。学生得出光合作用合成的ATP只能用于暗反应。
培养学生归纳、整合知识的能力。学生学会从知识网络结构图中获取信息
教师引导学生比较ATP的水解与合成途径
学生构建好ATP生成途径的知识网络结构图后,教师引导学生将ATP的生成途径和ATP利用的知识网络结构图进行整合,并尝试获取信息,教师作必要的小结。教师接着提问:1.你能说出ATP水解与合成途径的主要区别有哪些吗?请从知识网络结构图中进行归纳。2.ATP与ADP相互转化的过程可逆吗?为什么?
学生思考、讨论,回答所提出的问题,并尝试从自己所作的知识网络结构图中获取信息,比较ATP水解与合成途径的主要区别,得出:反应的场所、所需的酶、能量来源、能量去处等不同。讨论ATP与ADP相互转化过程,得出:物质可逆,能量不可逆学会从知识网络结构图中进一步理解ATP作为细胞能量“通货”的含义。
学生学会对知识进行归纳、类比。
课堂练习
学生完成ATP水解与生成的比较后,教师组织学生进行必要的归纳和小结。最后教师指导学生完成课堂练习。
学生完成练习,尝试用所学的知识对题目进行解释。
检验复习效果,提高学生的应用能力。
七、板书设计:
1.ATP分子的结构简式及含义:A—P~P~P
2.ATP的生成途径和利用
(1)ATP的形成途径
①绿色植物:能量来自于呼吸作用和光合作用;
②人、高等动物、真菌和大多数细菌:能量主要来自于呼吸作用。
(2)ATP的利用
①主动运输(渗透能);
②肌肉收缩(机械能);
③合成有机物(化学能);
④生物电、神经传导(电能);
⑤萤火虫发光(光能)。
3.ATP与ADP相互转化的比较:反应式、所需酶、能量来源、能量去路、反应场所。
八、教学反思:
本节课重难点的突破,主要通过以学生思考问题的形式,不断推动学生思维,使学生在学习中变“被动”为“主动”,始终以一个探索者的身份不断克服和解决一个个的问题,从而师生共同完成本节课的重难点。学生在此过程中,通过自己的语言描述,使得对问题的本质有了更好的认识,同时也培养了学生的语言表达能力。
在本节的教学过程中,也有一些不足的地方。例如,在ATP的利用方面,学生经常将化学反应的需能、放能与ATP转化过程中本身的需能、放能相互弄混淆,因此在以后的教学过程中,应该多举一些实例,以增加学生对该问题的理解。第2节
细胞的能量“通货”——ATP
●从容说课
《细胞的能量“通货”——ATP》主要介绍了ATP分子的组成和结构特点,ATP具有与ADP相互转化的特性,以及ATP在细胞生命活动中的作用等内容。
关于ATP与ADP的相互转化既是本节的重点也是难点。教师可以继续利用前面的比喻,将细胞中的能量通货比作我们日常生活中的零用钱,它会随着每天的花销而减少,因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充,细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物。在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP,这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。教师在介绍这部分内容时可以充分利用教材上的图解,告诉学生ATP水解时,远离腺苷的磷酸键断裂时释放出较多的能量,是一种放能的过程,所以当ADP与磷酸再次结合形成ATP时,必然从周围吸收相同的能量,而且这个过程在细胞中时刻发生,这就是为什么ATP可以作为一种能量的“小票”而在细胞中流通使用的原因。
关于ATP的利用,一是要讲清楚吸能反应和放能反应与ATP的分解和合成的关系,二是要充分利用教材上的图解,让学生在看懂图解的基础上,讨论ATP还有哪些用途,从而对该图解进行补充和完善。
●三维目标
1.知识与技能
(1)简述ATP的化学组成和特点。
(2)写出ATP的分子简式。
(3)解释ATP在能量代谢中的作用。
2.过程与方法
(1)通过ATP与ADP相互转化关系的多媒体动画,认识ATP在细胞中作为能量流通的原因。
(2)通过分析,比较在生物体生命活动中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代谢的规律。
3.情感态度与价值观
(1)激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。
(2)通过对课本P90图5-7进行补充和完善,以调动学生学习积极性,培养主动参与的学习态度,培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。
●教学重点
1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
●教学难点
ATP与ADP的相互转化。
●教具准备
1.教师课件。
2.ATP结构式挂图。
●课时安排
1课时
●教学过程
课前准备]
思考问题:在人类的生产和生活中是怎样解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”这一矛盾的?例如,发电厂是如何转化能量的 人们是如何从农产品转化成各种生活用品的
情境创设]
1.老师提出问题,学生讨论
(1)萤火虫发光需要能量吗?
(2)细胞中的糖类、蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能,生物的生命活动需要能量能直接利用它们吗?
2.教师讲解
从课文中的唐诗中我们知道,生物的生命活动需要能量。实际上,细胞中还有许多化学反应是需要能量的,这些能量是从哪里来的呢?我们知道,细胞中的糖类、蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能,这些能源物质的稳定性,利于大量地储存,但它们不能直接为细胞的生命活动提供能量,细胞是怎样解决“稳定储存”和“灵活利用”这一矛盾的?细胞把稳定的能量转化成另一种能直接给细胞的生命活动提供能量的有机物——ATP,解决了这一问题。ATP什么物质呢?
师生互动]
1.ATP分子结构特点
学生阅读课本P88相关内容后,教师讲解:
(1)展示ATP结构式挂图,向学生介绍腺嘌呤、核糖(两者结合而成腺苷)、磷酸。
(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名称的缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,T代表三,~代表一种特殊的化学键,叫做高能磷酸键,ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。ATP水解时高能磷酸键可以水解放出大量的能量,达到30.54
kJ/mol。所以说,ATP是细胞内的高能磷酸化合物。
2.ATP与ADP相互转化
(1)学生阅读课本P88~P89页相关内容,回答问题:ATP与ADP是怎样相互转化的?
(2)教师讲解:ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解脱离开来,形成游离的Pi(磷酸),同时,储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来,ATP就转化成ADP(二磷酸腺苷的英文名称的缩写)。在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成ATP(播放多媒体课件:ATP与ADP相互转化)。
资料显示,正常人每天ATP的转变量几乎接近于体重,但在体内存在的ATP的量是很少的。ATP和ADP在体内总是处于不断转化的动态平衡之中。如下所示:
3.ATP的形成途径
(1)学生阅读课本P89相关内容后,分组讨论:动植物ATP的形成途径有哪些?
(2)教师讲解:对于绿色植物来说,ADP转化成ATP时所需的能量来自于呼吸作用和光合作用;对于人、高等动物、真菌和大多数细菌来说,ADP转化成ATP时所需的能量除来自于呼吸作用外,人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。
4.ATP的利用
(1)教师讲解:吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应总是与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循环流通。
(2)学生看课本图,讨论ATP还有哪些用途,从而对该图进行补充和完善。
教师精讲]
1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是:糖类脂肪蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类,而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP,转变成活跃的化学能,才能供给各种生命活动利用,从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。
2.直接供给生命活动能量的能源物质是ATP。在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键物质。ATP是生物体内能量转换的“中转站”,它有利于能量的运输和协调供给,如线粒体呼吸释放能量合成的ATP,可以转移到细胞膜用于主动运输,也可以进入细胞核推动DNA的复制等等,从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。
3.ATP的结构与物理、化学知识有密切联系,ATP中的能量可以转变成机械能(如肌肉收缩、鞭毛摆动)、化学能、电能(如神经冲动的传导)、渗透能(如主动运输的能量)、光能等其他形式的能量。
4.胞内供能物质有ATP和磷酸肌酸,ATP普遍存在,但含量不多,当ATP大量消耗时,则磷酸肌酸释放能量供ADP和Pi合成ATP。磷酸肌酸的存在对ATP含量的相对稳定起缓冲作用。
评价反馈]
学生做课本练习题、教师检查评讲。
课堂小结]
课后拓展]
1.其他高能磷酸化合物
在动物和人体细胞(特别是肌细胞)内,除了ATP外,其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸(可用C~P代表)。磷酸肌酸的结构式是:
当动物和人体细胞由于能量的大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时,在有关酶的催化作用下磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP,从而生成ATP和肌酸(可用C代表);当ATP含量比较多时,在有关酶的催化作用下,ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸,使肌酸转变成磷酸肌酸。
对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸只是能量的一种储存形式,而不能直接被利用。由此可见,对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用,从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定,ATP系统的动态平衡得以维持。
2.萤火虫发光的原理和意义
萤火虫不论雄性的还是雌性的,夏秋的夜晚都会一闪一闪地发光。雄虫比雌虫的个体小一些,但发出的闪光却亮一些。萤火虫发出的闪光,主要是求偶的信号,用来吸引异性前来交尾。萤火虫有许多种,如平家萤火虫、姬萤火虫等。不同种类的萤火虫会发出各自特定的闪光信号。雌虫看到飞舞着的同种雄虫发出的闪光信号后,就会以特定的闪光信号回应。雄虫的每一组闪光信号是由几个节奏组成的,每个节奏都包括闪光的次数、闪光的频率和每次闪光的时间,这些都是雌虫能够识别的。如果雌虫顺利地回应了闪光信号,则雄虫就会前来交尾,以繁衍后代。有的科学家准确分析出某种雄性萤火虫的闪光规律后,用手电筒模拟这种闪光信号,竟然发现同种的雌虫会迎光而来。
有趣的是,雌虫看到其他种类雄虫的闪光信号后,有时竟能发出该种雌虫的闪光信号,这种闪光信号具有欺骗性,能使该种雄虫误以为可以前去交尾而被雌虫吃掉。雌虫的这一特性,可以使自己获得丰富的营养。这种现象被科学家戏称为“死亡拥抱”。此外,萤火虫发出的荧光还具有一定的警戒作用和照明作用。
萤火虫的发光器官位于腹部后端的下方,该处具有发光细胞。发光细胞的周围有许多微细的气管,发光细胞内有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。顺便说到,荧光是一种冷光,其发光效率可高达98%左右,而热光则发光效率低得多,如太阳的发光效率只有35%左右。
●板书设计
第2节
细胞的能量“通货”——ATP
1.ATP分子结构特点
(1)化学组成:腺嘌呤、核糖、磷酸;
(2)ATP(三磷酸腺苷),结构简式A—P~P~P,是细胞内的高能磷酸化合物。
2.ATP与ADP相互转化
(1)ATP和ADP在体内总是处于不断转化的动态平衡之中。如下式所示:
ADP+Pi+能量ATP
(2)ATP和ADP能相互转化的原因
3.ATP的形成途径
(1)绿色植物:能量来自于呼吸作用和光合作用;
(2)人、高等动物、真菌和大多数细菌:能量除来自于呼吸作用外,人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。
4.ATP的利用
(1)运输物质;
(2)肌肉收缩;
(3)合成物质;
(4)生物发电;
(5)神经活动。细胞的能量“通货”-ATP
教案
【教学目标】
1、掌握ATP的结构简式
2、理解ATP与ADP的相互转化
3、理解ATP在能量代谢中的作用
【教学重点】
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
【教学难点】
ATP与ADP的相互转化
【学情分析】
本班是文科班,大部分学生学习较认真,但仍然有不少学生学得不够扎实,认知水平较低,知识结构较乱。为了体现课程理念,教学过程中要求学生除了从教材中学习知道外还要从教材外的资源中获取知识,如网络、教材光盘等,对于部分学生来说条件所限,只有依靠老师从课堂中得到补充。
【教学过程】
提问:屏幕上的昆虫是什么?
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、萤火虫发光的过程有能量的转换吗?
答案1:萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾繁衍后代。(还具有一定的警戒作用和照明作用)要解答第二和第三个问题,就需要我们来共同探讨第二节:细胞的能量“通货”-ATP(引出课题)
生物的很多生命活动需要消耗能量。(举例?)
通过图片我们发现生物体确实把能量用于生命活动的各个方面。
下面我们来回顾已经学过的知识:
糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。
脂肪是生物体内贮存能量的物质。
糖类、脂肪、蛋白质是生物体内的能源物质
(思考)那么糖类、脂肪、蛋白质中的能量能不能直接用于生物体的生命活动呢?
让我们通过实验(见课件)来解决这个问题吧。
思考:1、为什么实验中加的葡萄糖溶液和ATP注射液都是2ml?(遵循对照实验等量的原则)
2、实验的结果?A试管无荧光,B试管出现荧光。那么这个实验说明了什么问题?
糖类等能源物质中的能量能不能直接用于生物体的生命活动?(不能)而ATP中的能量可直接用于生物体的生命活动。通过研究人们发现糖类等能源物质中的能量先要转移到ATP中,再由ATP供生命活动利用。
由此可见,ATP在生物的生命活动中扮演了重要的角色。
一、ATP分子中具有高能磷酸键(请同学们按板书内容看P88第2段及左栏的相关信息,准备提问)
1、ATP的中文名:三磷酸腺苷(图:这是ATP分子的立体结构模式图,下面我们通过ATP分子的平面结构来了解它的组成。)
通过课本信息和已学知识我们能否确定图中ATP的三个组成部分?(回答后)其中腺嘌呤和核糖相结合构成腺苷,再连接三个磷酸基就是三磷酸腺苷。所以ATP的三个字母的意思就显而易见。
A:腺苷
T:三个
P:磷酸基(团)
2、ATP的结构简式:
“”:高能磷酸键
高能化合物:水解时,释放能量在20.92kJ/mol上的化合物。
高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol,因此
小结:ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
下面我们看例1。
ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解,于是,远离A的那个磷酸基就脱离开来,形成游离的Pi(H3PO4),储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来,三磷酸腺苷(ATP)就转化成二磷酸腺苷(ADP)。在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成ATP。因此ATP和ADP可以相互转化。
二、ATP和ADP可以相互转化
1、反应式:
ATPADP+Pi+能量
(物质可逆,能量不可逆)
通过ATP和ADP的相互转化,我们发现
(1)伴随能量的储存和释放
ATP是能量“通货”
通过资料分析,我们发现
(2)ATP的含量处在动态平衡之中
保证了稳定供能
2、ADP合成
ATP时能量的主要来源
动物:呼吸作用
植物:呼吸作用和光合作用
三、ATP的利用
图的讲解,其实动、植物的很多生命活动
肌肉收缩
要耗能
酶
细胞分裂
ATP
→
ADP
+
Pi
+
能量
神经传导
物质分泌
矿质吸收
生长…
说明:ATP与ADP的相互转化不是可逆反应
a.反应条件不同
ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶
(在相互转化的反应式上补上去)
b.ATP合成与分解场所不同
合成ATP的场所比较局限,主要是细胞的线粒体、叶绿体等部位;而消耗ATP的部位广泛,几乎细胞的所有部位都有耗能的生命活动。
c.能量来源不同
ATP合成:能量来自有机物中的化学能和太阳能;
ATP水解:所释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能。
d.功能不同
ATP水解:(从能量代谢角度看)释放能量
ADP合成ATP:(从能量代谢角度看)储存能量(解决萤火虫的第二和第三个问题)
生命活动的直接能源物质:ATP
生命活动的主要能源物质:糖类
生命活动的所需能量的最终来源:太阳光能
板书设计
一、ATP分子中具有高能磷酸键
1、ATP的中文名:三磷酸腺苷
A:腺苷
T:三个
P:磷酸基(团)
2、ATP的结构简式:
“”:高能磷酸键
二、ATP和ADP可以相互转化
1、反应式:
ATPADP+Pi+能量(物质可逆,能量不可逆)
(1)伴随能量的储存和释放
ATP是能量“通货”
(2)ATP的含量处在动态平衡之中
保证了稳定供能
2、ADP合成
ATP时能量的主要来源
动物:呼吸作用
植物:呼吸作用和光合作用
三、ATP的利用
肌肉收缩
酶
细胞分裂
ATP
→
ADP
+
Pi
+
能量
神经传导
物质分泌
矿质吸收
生长…5.2
细胞的能量“通货”——ATP
一、教材分析
《细胞的能量“通货”—ATP》主要讲解ATP在能量代谢中的作用,其中内容包括ATP的分子结构及其特点,ATP与ADP的相互转化,ATP的利用等。ATP是生命活动直接能源物质,是细胞内能量转换和传递的“中转站”,它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪,又为后续的光合作用,呼吸作用中具体能量的转化过程作了铺垫,在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位。
二、教学目标
1、简述ATP的化学组成和特点。
2、写出ATP的分子简式。
3、解释ATP在能量代谢中的作用。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
⑴ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
⑵ATP与ADP的相互转化。
[解决方法]
⑴将ATP分子的化学成分以及结构图片展示给学生,认知ATP的特点、作用。
⑵利用比喻来讲解ATP与ADP的相互转化。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
ATP与ADP的相互转化。
[解决方法]
利用形象的比喻来讲解ATP与ADP的相互转化。
四、课时安排
1课时
五、教学方法
讲解法。
教具准备:课件或图片
六、学生活动
⑴指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
⑵通过具体实例,让学生懂得ATP是细胞的能量“通货”,ATP与ADP的相互转化,ATP的生理功能等。
七、教学程序
引言:我们把一匙葡萄糖点燃,能观察到什么现象?细胞内的各种化学反应均需要温和的条件,那么细胞中的能量以什么形成释放出来?又是如何被利用的呢?
[问题探讨]讨论: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、萤火虫发光的过程有能量的转换吗?
(一)ATP分子中具有高能磷酸键
教师将ATP分子的化学成分以及结构图片展示给学生。
1、ATP是什么英文名称的缩写?
2、ATP结构式是什么?
3、A代表什么含义?P代表什么含义?~代表什么?
4、ATP分子中大量的能量储存在何处?
5、ATP的生理功能是什么?
6、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物?
(二)ATP与ADP可以相互转化
教师结合教材P88—89相关内容讲解。
ATPADP+Pi+能量
1、ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易释放能量,转化成ADP。
2、在有关酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成一个ATP。
3、对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
4、ATP的再生途径。
5、此反应中物质可逆,酶、场所、能量不可逆。
6、利用比喻来讲解,ATP与ADP的相互转化。
(三)ATP的利用
1、细胞内的化学反应有些是吸能反应,有些是放能反应。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解供能;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
2、形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。
3、ATP的用途如肌肉收缩、神经传导及生物电,合成代谢、吸收、分泌等。
[思考与讨论]教材P90
(四)总结
结构式:A—P~P~P
ATP与ADP的相互转化:ATPADP+Pi+能量
植物:光合作用、呼吸作用
再生途径
动物:呼吸作用,其他高能化合物的转移
ATP的生理功能:各种生命活动所需能量的直接来源
(五)作业布置
教材P90练习
(六)板书设计
一、ATP分子中具有高能磷酸键
1、ATP的分子结构简式
2、A、T、P、—、~的含义
3、ATP的生理功能
二、ATP与ADP可以相互转化
1、转化式:ATPADP+Pi+能量
2、ATP与ADP相互转化的原因
3、ATP的再生途径
三、ATP的利用
1、主动运输
2、生物发电、发光
3、肌肉收缩
4、合成物质
5、神经活动