4.1生命活动的直接能源
教案
教材分析： “ATP和酶”是高中生物必修一第五章第一节。其中生命活动的能量通货——ATP需1课时。本节主要阐述了ATP和ADP之间的相互转化及ATP在生命活动中的广泛应用、酶的概念、酶的特性以及影响酶活性的因素。ATP和酶是生物新陈代谢过程中的重要物质，是多项生物化学反应的联系纽带。本节内容与本章第二节光合作用及第三节细胞呼吸有紧密联系，光合作用和细胞呼吸总反应由许许多多的反应组成，这些反应不仅需要酶的参与，还涉及能量的释放和利用。 学生分析： 1.高一学生已具有一定的观察能力、逻辑思维能力，但发现问题、提出问题以及逻辑思维能力和实验设计能力有待于进一步提高和培养。 2.学生已经掌握了核酸的相关知识，这为新知识的学习奠定了认知基础。教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展，使学生的探究能力得到进一步的提高。 教学目标 1.知识目标 1.1简述ATP的化学组成和特点。 1.2写出ATP的分子简式。 1.3解释ATP在能量代谢中的作用。 2.能力目标 2.1通过ATP与ADP的相互转化示意图的阅读训练，初步形成图文转换能力和用规范的生物学语言来表述问题的能力。 2.2运用对比的方法进行学习。 3.情感、态度与价值观目标 3.1强调积极思考，大胆提出问题、回答问题； 3.2参与讨论与交流，学会合作； 3.3培养科学的探究精神。 教学重、难点： 1.教学重点 1.1?ATP化学组成的特点； 1.2?ATP与ADP之间的相互转化； 1.3?ATP的来源与去路。 2.教学难点 ATP与ADP的相互转化。 教学环境：多媒体课件 教学方式： 1.演示法：利用多媒体课件呈现出教学内容，有利于学生对知识的理解。 2.引导探究法：教师的引导法与学生的观察、合作交流相结合，帮助学生建构正确的知识结构，适时得当的引导有利于学生掌握正确的探究方法。 教学思路： 首先以同学们非常熟悉的歌曲《虫儿飞》和夜空下闪闪发光的萤火虫作为本节课的开头，创造愉悦的学习气氛，使学生在轻松快乐的氛围中学习。接着通过PPT展示，引出ATP，通过大量的图片和flash动画将抽象难懂的结构式展现给学生，使知识更形象，更通俗。最后的随堂练习引进比赛机制，激励学生积极思考，更好的掌握知识体系。 教学过程： 1.提出课题 教师活动1：复习提问生物体内的主要能源物质和储能物质是什么？点出这些有机物中都储存着能量，但这些能量必需通过细胞氧化分解释放出来，转化成一种活跃的化学能才能直接用于各项生命活动。 学生活动1：回忆、思考并回答问题 设计意图：巩固知识，引入课题。 教师活动2：提出问题：为什么萤火虫可以发光？展示课件，让学生带问题阅读此内容：萤火虫尾部发光器的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就会被激活。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。引导学生探究讨论：萤火虫发光的直接能源物质是什么？展示实验设计表格，引导学生将表格补充完整，并点评完成情况。 表1?萤火虫发光的直接能源物质是什么？ 1取3支试管 1号 2号 3号 2?加入发光器 等量 等量 等量 3?分别滴加 蒸馏水5滴 葡萄糖溶液5滴 ATP溶液5滴 4? 现象
学生活动2：阅读本节内容，思考并完成表格内容 教师活动3：根据学生完成内容，引入：强调生物体内的许多反应都需要能量的参与，糖类、脂肪中的能量不能直接用于生命活动，只有转化成ATP才能被生命活动直接利用。 学生活动3：在教师引导下理解萤火虫发光的直接能源物质是ATP。ATP是生命活动的能源物质。 设计意图：轻松愉悦的导课方式，使学生很容易对知识产生兴趣。让学生自己完成实验结果，激发学生学习的兴趣，锻炼学生的思维能力。 2.?ATP的生理功能及结构简式 教师活动4：多媒体展示以下几种物质的结构引导学生说出它们的名称以及结构之间的区别。 学生活动4：说出以上物质的名称，观察并说出它们之间的结构有什么区别。 教师活动5：多媒体展示ATP的结构式，引导学生阅读课本，找出腺嘌呤核苷、高能磷酸键、磷酸集团，并说出含有以上结构各几个。介绍ATP的中文名及ATP的结构简式。重点强调ATP的水解实际上就是分子中高能磷酸键的水解。 学生活动5：认真阅读课本，学习ATP的分子简式，并回答老师提出的相关问题。 设计意图：让学生明确ATP的生理功能，ATP的分子简式。 3.ATP和ADP的相互转化 教师活动6：多媒体展示ATP与ADP的结构，提出问题：它们之间相差什么？可以相互转化吗？引导学生阅读课本，小组讨论ATP与ADP相互转化的图解。 学生活动6：看图，思考，主动回答问题。 设计意图：培养学生学习的积极主动性，培养归纳总结的能力。ATP、ADP的结构较抽象难懂。通过多媒体展示图片的形式，使学生对抽象和难理解的知识认识更加深入，形象。 教师活动7：多媒体展示ATP与ADP相互转化的图解，逐步引导学生掌握两种物质之间相互转化的原理。 学生活动7：思考转化过程 设计意图：大量图片展示的形式使复杂的问题更加形象、生动容易理解。 4.能量的来源与去路 教师活动8：提出问题，引导学生认真阅读课本并联系生活实际，总结出：ATP中的能量来自于哪儿？学生回答后展示ATP中的能量的来源图解分析，总结出：能量来自生物化学反应释放的能量。动物和人可以通过呼吸作用产生能量，而对与植物来说可以通过光合作用和呼吸作用产生能量。 学生活动8：思考并回答 教师活动9：提问，能量都去哪里了？引导学生讨论并回答。 学生活动9：联系生活实际，回答问题。 设计意图：与生活相联系，学生更容易理解。 教师活动10：展示多媒体动画，让学生了叫能量的去向。 学生活动10：通过教材图片以及多媒体课件的观察，总结出能量用于各种生命活动的需要。 教师活动11：要求学生默写出ATP与ADP相互转化的反应式，并根据反应式回答以下问题。 （1）反应向右进行表示ATP的_______过程,所需的酶是______，释放的能量来用于______________________,（2）反应向左进行表示ATP的_______过程，所需的酶是______，所需要的能量来自_______________________。 （3）上述反应式只表示物质_______，但能量________。（填“可逆”或“不可逆”） 学生活动11：小组讨论，回答以上问题 设计意图：采用学生阅读、小组讨论的方式锻炼学生自主思考，合作学习的能力，通过练习与内容结合的方式，学生可以随堂积累并掌握知识。 5.ATP能作为直接能源物质的原因 教师活动12：生物体内各种需要能量的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的，那么生物体是怎么满足各种生命活动对ATP的需要的呢？给出材料并提出问题，让学生分析讨论。 经测定，一个成年人在静止状态下，24h内将有40kg的ATP发生转化，而细胞内ADP和ATP的总量仅有2～4mg。 问题1：该材料说明细胞中ATP的含量______。 问题2：为满足能量的需要，生物体内解决这矛盾的可能途径是什么？ 学生活动12：认真阅读材料，从材料中获取信息，并结合本节课所学内容回答问题。通过分析，总结出：因为细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。因此可以作为直接能源物质。 设计意图：通过材料与内容相结合的方式，学生对所学内容掌握更加深入。 6.应用巩固 （1）ATP的结构式可简写成（） A.?A＿ P?＿ P?~?P? B.?A＿ P?~?P?＿ P?
课件22张PPT。第1节 生命活动的直接能源—ATP有种虫儿真奇怪，
一盏灯笼随身带，
黑夜点灯满天飞，
像星闪闪真可爱。萤火虫是怎样发光的？相关资料：萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，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。萤火虫的发光原理荧光素+能量+O2 氧化荧光素+H2O荧光素酶发光的化学反应式为：思考：有谁提供能量？脂肪细胞生命活动所需要的主要能源物质细胞内重要的储能物质糖类提供能量ATP谁是为萤火虫尾部细胞的发光直接提供能量的呢？ 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份分别装入四支试管,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…… 实 验 探 究材料用具
活萤火虫数只、解剖刀、试管、滴管、葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水等。作出你的假设实验设计ATP为萤火虫发光直接提供能量15min荧光消失暗处直接能源物质ATP功能是直接给生命活动提供能量结论生命活动的能量“通货”— ATP1.ATP的全称：腺嘌呤核苷三磷酸简称：腺苷三磷酸、三磷酸腺苷3.ATP的组成及其A、T、P的含义：2.化学元素：C、H、O、N、P（与核酸、磷脂相同）腺嘌呤核苷三磷酸
（三磷酸腺苷）腺苷4.ATP的分子结构简式： 5.高能磷酸键：远离腺苷的那个高能磷酸键相当脆
弱，容易断裂。腺嘌呤核苷二磷酸ADP30.54KJ/molA-P~P ~P (ATP)断键ATP与ADP可以相互转化人、动物、
真菌、多数细菌等绿 色 植 物呼
吸
作
用呼
吸
作
用光
合
作
用ADP + Pi +ATP 酶糖类、脂肪等有机物氧化分解 能 量 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源ATP和ADP在体内处于不断转化的动态平衡中 思考讨论：上述反应是可逆反应吗？为什么？ATP与ADP的转化是否是可逆反应呢？总之，ATP与ADP的相互转化关系不是一种可逆反应。从物质方面看是可逆，从酶、进行场所、能量方面看不可逆。ATPATP的利用资料分析：正常人体中ATP和ADP总量很少，基本保持一定，约为2mg~10mg，而一个成年人在安静状态下，24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。在剧烈运动下，每分钟约0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。
从以上资料我们可以获得什么信息？ ATP转化为机械能（如肌细胞收缩）热 能 （如维持体温）渗透能 （如主动运输）电 能 （如电鳗放电）光 能 （如萤火虫发光）ATP的利用化学能 （如葡萄糖和果糖合成蔗糖）小结能源物质的利用太阳能糖类
脂肪
ATP最终利用间接利用间接利用直接利用ATP全称：三磷酸腺苷结构简式： A-P～P～PATP的来源：与ADP相互转化ATP的利用：各种形式的能量光合作用呼吸作用ATP ADP+Pi+能量酶1 酶2课堂小结总结：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。 1.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次（ ）。
A.1，2，2 B.1，2，1
C.1，3，2 D.2，3，1 2.ATP的结构式可以简写为（ ）
A.A-P-P~P B.A-P~P~P
C.A~P~P-P D.A~P~P~PCB课堂训练 3.心脏跳动所用的能量直接来自（ ）
A.葡萄糖 B.磷酸肌酸
C.脂肪 D.ATPD4.对于反应式以下提法正确的是（ ）
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A谢谢观看！
