课件44张PPT。课前欣赏我心飞翔,没有什么不可以超越!老师,加油! 我们每天每时每刻都要消耗能量,只有不断的摄取补充能量,我们的生命才能够维持下去!你知道在我们的身体里是谁在提供能量吗?是生物体进行生命活动的主要能源物质。糖类是生物体内贮存能量的物质。脂肪生物体内的能源物质糖类.脂肪.蛋白质第5章第2节
ATP萤火虫发光需要能量吗?探究:萤火虫发光所需的能量是由什么物质直接提供的。 萤火虫发光所需的能量是由ATP直接提供的吗?作出假设: 萤火虫发光所需的能量是由ATP直接提供的。提出问题: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A、B、C、D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。设计实验,进行实验:AB15min荧光消失暗处有荧光
出现2ml葡萄糖溶液2mlATP溶液CD2ml脂肪溶液2ml蒸馏水无荧光
出现无荧光
出现无荧光
出现得出结论萤火虫发光所需的能量是
由 直接提供的。 是直接的能源物质这个实验能说明什么问题? ATPATP生物的生命活动ATP能量转移 释放能量直接供能糖类等能源物质流通货币 存折 第5章第2节
ATP——细胞的能量“通货” 一方面可以辅助治疗心肌萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等,另一方面可提供能量,改善患者新陈代谢状况。作用纯净的ATP,白色粉末,能溶于水。阅读与讨论1、组成ATP的化学元素有哪些?
2、ATP的全称是什么?
3、ATP的分子简式怎样书写?
4、各符号代表什么含义?一.ATP的结构结构简式:A-P~P~PA:腺苷(腺嘌呤核苷) P:磷酸基团~:高能磷酸键T:三 ATP(adenosine triphosphate
三磷酸腺苷)~高能磷酸键:30.54KJ/mol简 称: ATPATP是高能磷酸化合物 1、ATP具有两个高能磷酸键,当它水解供能时,是哪一个键断裂呢?思考与讨论:远离A的高能磷酸键断裂ATP的水解A-P~P~PPi(ATP)(ADP)ATP 水解酶ADP +Pi+能量酶资料分析:
一正常人体中ATP和ADP总量很少,基本保持不变,大约为2~10mg,但一个成年人在静止的状态下,24h内有40kg的ATP发生水解。ATP在细胞内的总含量 很少但需要量却 ,生物体是如何解决这一矛盾的呢?很多不断合成ATPATP的合成A-P~P~P(ATP)(ADP)能量PiATPADP +Pi+能量A-P~P二、ATP与ADP的相互转化:能量的储存能量的 释放吸能反应放能反应思考与讨论:2、在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量从哪里来呢?ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物、人、真菌
及多数细菌等绿色植物能量呼
吸
作
用呼
吸
作
用光
合
作
用ADP +PiATP 酶 动物真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量绿色植物:呼吸作用和光合作用思维拓展能合成ATP的场所有哪些?叶绿体、线粒体细胞质基质 ATP作为细胞生命活动的直接供能物质,都为哪些生命活动提供能量?(提示:联系在前面已学知识中哪些是消耗能量的)思考ATP三.ATP的利用ATP中活跃的化能机械能(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)三.ATP的利用用于各项生命活动转
化
为稳定化学能(如蛋白质合成)09江苏·下列关于细胞内化合物的叙述,正确的是( )
A.ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
B.糖原代谢的最终产物是葡萄糖
C.蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
D.脂肪和生长激素是生物体内的能源物质高考链接A07海南·下列关于ATP的叙述,错误的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供
C. ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化高考链接BATP在能量代谢中的作用Ⅱ高考要求1、理解ATP的生理功能和结构简式。
2、 理解ATP 与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。课堂小结回顾比较: 有机物ATP—是新陈代谢所需能量的 来源糖类是生命活动的 能源物质
脂肪是生物体的 物质光能 —是生命活动的最终能量来源直接 主要储能1、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~P练习2、对于反应式:
ATP ADP+Pi+能量,以下提法正
确的是( )
A、物质是可逆的的,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A3、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( )
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1 C4 、如果一个ATP脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为( )
A、腺嘌呤核苷酸
B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸
D、 鸟嘧啶核苷酸 A5、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A、ATP在细胞中数量非常多 B、ATP中的高能磷酸键很稳定 C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定 D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物C6、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动,都是肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的,此时能量利用的形式为( )
A、机械能 B、渗透能
C、化学能 D、电能7、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP含量增加( )
A 小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+
B 肾小管对葡萄糖的重吸收
C 纺锤体牵引染色体向细胞两极移动
D 甘油进入小肠绒毛上皮细胞AABC8、在各种条件都适宜的情况下,20个腺苷和90个磷酸分子最多可以合成的ATP分子数和形成的高能磷酸健数分别为(??? )
A、20、30?????
B、30、90?????
C、20、60?????
D、20、40D谢谢!课后作业:《三维设计》P73腺嘌呤核糖磷酸基团ATP腺嘌呤核糖核苷酸A-P~P~P(RNA的基本单位之一)萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素供能(激活)荧光素酶氧化荧光素(发出荧光)+氧气ATP的水解A-P~P~PPi(ATP)(ADP)酶细胞的能量“通货”——ATP
教学设计
一、教材内容、地位
《细胞的能量“通货”——ATP》是高中生物(新课标人教版)必修I《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2小节的内容。本节内容主要介绍ATP的分子组成和结构特点、ATP与ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用3个方面的内容。本节教学内容相对较少,但是各部分内容的联系与渗透十分典型,需要综合理解与应用。同时,该节内容在《细胞能量供应和利用》一章中的承接作用相当明显,学习好本节内容,有助于帮助学生更好掌握后面包括细胞呼吸、光合作用等知识。
二、学情分析
通过《组成细胞的分子》一章的学习,学生对能源物质与能量有了进一步的理解,也为学习ATP这一细胞的直接供能物质奠定了基础。但是ATP与ADP作为两种看不见摸不着的物质,又是学生新接触的两个概念,学生掌握起来有一定的难度,因此应该侧重对此两种物质化学组成简式的分析与解释。此外,学生通过物理、化学两学科的学习,已经具备了能量转化的知识,将其转移应用到对ATP与ADP的相互转化上,来认识细胞内的能量转化,是有帮助作用的。
三、设计思路
本节课首先展示上周刚刚结束的运动会照片,激发学生兴趣并引出“能量”这一主题,然后利用课件展示萤火虫发光器的探究实验,让学生认识ATP是直接的供能物质,并将糖类等有机物和ATP分别比喻成“存折”和“流通货币”,帮助学生初步理解ATP是细胞的能量“通货”。对于ATP的结构,主要采用让学生自主阅读和与互相讨论的方法,ATP与ADP的相互转化则先让学生观看课件,再总结写出反应式,ATP的利用部分主要是让学生联系实际并结合所学知识尝试回答,最后再总结。为了与高考接轨,本节课加入了两道高考题,让学生与高考零距离接触,并由此熟悉考纲要求。最后是课堂练习,及时巩固所学知识。为了提高学生学习的积极性和活跃课堂气氛,本节课还采用了小组竞争制,将全班按座位分成四个大组,每组代表主动举手回答一个问题(且正确)加上一颗星,比一比哪个大组表现更积极。
四、教学目标
(一)知识与技能
1.理解ATP的生理功能和结构简式。。
2.理解ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
(二)过程与方法
1.通过ATP与ADP的相互转化关系,认识ATP在细胞中作为能量流通“通货”的原因
2.通过分析、比较在生物体生命活动中,ATP如何生成和消耗,找出能量代谢的规律。
(三)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.通过阅读与思考、讨论活动培养学生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。
3.通过分析ATP、ADP的动态平衡,树立辩证唯物主义的自然观、生态观。
五、教学重难点
(一)教学重点
1.ATP的结构特点及其在能量代谢中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
(二)教学难点
ATP与ADP的相互转化。
六、教具准备
多媒体课件
七、教学流程
教学过程
教师组织与引导
学生活动
设计意图
创设情境,导入新课
课前欣赏音乐。展示一组图片说明:我们每天每时每刻都要消耗能量,只有不断的摄取补充能量,我们的生命才能够维持下去!提问:你知道在我们的身体里是谁在提供能量吗?
引导学生回顾糖类、脂肪、蛋白质的功能: 是生物体进行生命活动的主要能源物质, 是生物体内贮存能量的物质, 都是生物体内的能源物质。
总结:细胞中的糖类、脂肪和蛋白质等有机物都储存着大量稳定的化学能,它们能直接给细胞的生命活动提供能量吗?
事实上是不能的,直接给细胞的生命活动提供能量的是另一种物质——ATP,这节课就让我们一起来探讨有关ATP的问题。
学生猜想,回答(可能的答案:糖类,脂肪,蛋白质等)
回顾,回答:
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.蛋白质都是生物体内的能源物质。
学生思考、猜想,有的答“能”,有的答“不能”。
通过展示图片(其中包括学生自己参加校运会的照片)提出问题,激发学生兴趣。
提出ATP是直接给细胞的生命活动提供能量的物质,引入新课。
ATP是直接能源物质
为了探究ATP是直接的能源物质,有人用萤火虫的发光器做了如下实验:
介绍:萤火虫尾部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被激活。在荧光素酶的催化下,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。
课件展示萤火虫发光器的实验: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A、B、C、D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。再向A试管注入2ml ATP注射液、B 试管注入2ml医用葡萄糖溶液,C试管注入2ml脂肪溶液,D试管注入2ml蒸馏水,观察实验现象。
提问:四支试管都有荧光出现吗?
提问:这个实验能说明什么问题?由此我们可以得出什么结论?(课件展示)得出结论:萤火虫发光所需的能量是由 直接提供的。
即: 是直接的能源物质。
总结:糖类、脂肪、蛋白质等有机物不能直接为生物的生命活动提供能量,而要先将能量转移至ATP中才能被生命活动所用。因此,ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源。我们可以用如下比喻来理解ATP与糖类、脂肪、蛋白质等有机物的关系:我们每个人家里都有存折或银行卡,但是我们去市场买东西能不能用存折呢?当然不能,要用现金才行。细胞中的糖类、蛋白质等大分子能量物质就好比银行存折,其能量不能被生物体直接利用,ATP就像流通货币,直接为生命活动提供能量。因此,我们把ATP称作细胞的能量“通货”。
学生聆听。
认真观察、思考,预测实验结果。
回答:不是,只有A试管有荧光出现。
回答:萤火虫发光所需的能量是
由 ATP 直接提供的。 ATP 是直接的能源物质。
(回答:不能)
理解ATP是细胞的能量“通货”及能量的“稳定储存”与“灵活利用”。
通过观察课件的中的探究实验及现象,得出“ATP是直接的能源物质”的结论。
通过“通货”比喻教学,进一步加强学生对ATP作为直接的能源物质的认识。
ATP的结构
衔接:ATP是什么物质呢?
课件展示图片,简介ATP在医疗上的应用:纯净的ATP,是一种白色粉末,能溶于水。在医疗上有片剂和注射液两种,片剂可口服,注射液用于肌肉注射或静脉滴注,主要作用是:一方面可以辅助治疗心肌萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等,另一方面可提供能量,改善患者新陈代谢状况。
那么ATP具有怎样的结构呢?让我们通过阅读与讨论来学习ATP的结构。
课件展示阅读与讨论题:
1、组成ATP的化学元素有哪些?
2、ATP的全称是什么?
3、ATP的分子简式怎样书写?
4、各符号代表什么含义?
评价学生的回答,并给相应的小组画星。
展示ATP的结构式(完整化学结构):介绍腺嘌呤、核糖(组成腺苷)、磷酸基团。
并与腺嘌呤核糖核苷酸的结构相比较。
课件展示ATP的结构简式A—P~P~P,并与学生一起再次熟悉各符号代表的含义:A代表腺苷;P代表磷酸基团;T代表三;~代表特殊的化学键,即高能磷酸键,储存有大量的活跃的化学能,水解时可以释放30.54KJ/mol能量,我们一般将水解能释放20.92KJ/mol能量的化合物称为高能化合物,因此ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,是细胞生命活动的直接供能物质。
带着疑问观看,聆听。
阅读课本并与同桌讨论,尝试回答。
1、组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P。
2、ATP的全称是三磷酸腺苷。
3、ATP的分子简式A—P~P~P。
4、A代表腺苷;P代表磷酸基团;T代表三;~代表特高能磷酸键。
观看课件中ATP的化学结构,加深对ATP结构特点的记忆和理解。
观看,理解:若 ATP的两个高能磷酸键水解,其产物即为腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一。
观看课件,理解并掌握ATP的结构简式。
识记
通过介绍ATP在医疗上的应用,让学生对ATP有一定的直观认识,同时激发他们的求知欲,充分发展学生自主学习的能力。
通过阅读和讨论认识ATP的结构简式,完成教学重点一:ATP的结构特点。
通过与同桌讨论,培养学生合作学习的能力与习惯。
利用课件展示ATP的结构式,使学生对ATP的结构有一个比较直观的认识。
前后知识联系、比较。
加深对ATP结构的认识和理解。
ATP与ADP的相互转化
课件展示思考与讨论:
1、ATP有两个高能磷酸键,当它水解供能时,是哪一个键断裂呢?
课件展示ATP的水解过程:
评价学生回答,并补充:ATP中远离A的高能磷酸键很不稳定,在酶的催化下容易水解生成二磷酸腺苷和磷酸,并释放大量的能量。
课件展示ATP水解的反应式:
课件展示资料:
一正常人体中ATP和ADP总量很少,基本保持不变,大约为2~10mg,但一个成年人在静止的状态下,24h内有40kg的ATP发生水解。
提问:ATP的含量 需要量却 ,生物体是如何解决这一矛盾的呢?
说明生物体内 。
课件展示ATP的合成过程课件:
得出ATP合成的反应式:
总结:ATP与ADP的相互转化:
写出总反应式:
并说明:需(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,释放的能量贮存在ATP中。
课件展示思考与讨论:
2、在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量从哪里来呢?
学生口述,教师补充。
知识迁移:
能合成ATP的场所有哪些?
引导学生联系合成ATP的途径回答。
认真观看ATP水解的课件,回答思考与讨论题1:ATP水解时远离A的高能磷酸键断裂。
阅读资料,思考,猜测。
回答:
ATP的含量很少 需要量却很多,
说明生物体内不断合成ATP。
观看ATP的合成过程课件,推导
得出ATP合成的反应式。
理解ATP与ADP的转化过程。
了解ADP转化为ATP的能量来源。
分析,总结,理解ATP与ADP相互转化的过程。
思考并与同桌讨论相关问题,回答:
动物真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量来合成ATP,
绿色植物:通过呼吸作用和光合作用合成ATP。
学生思考后回答:
叶绿体、线粒体和
细胞质基质。
引出ATP的水解。
用多媒体演示,将抽象的ATP水解的过程形象化。
理解ATP水解的过程并能写出反应式。
利用资料,引出ATP的合成。
利用多媒体演示ATP的合成过程,引导学生写出ATP合成的反应式。
加强理解记忆,培养理解和综合能力。
培养表达能力,完成教学重难点:ATP与ADP的相互转化
引导学生自己通过教材寻找答案。
培养学生知识迁移的能力。
ATP
的利用
衔接:ATP作为细胞生命活动的直接供能物质,都为哪些生命活动提供能量?(提示:联系在前面已学知识中哪些是消耗能量的)
教师评价、小结学生回答,并用课件展示:主动运输、生物发电发光、肌肉收缩、大脑思考、物质合成、维持体温、细胞生长分裂等生命活动都由ATP直接提供能量。
在ATP水解供能的过程中,ATP中活跃的化能转化成机械能(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)、稳定化学能(如蛋白质合成)。
学生结合教材5-7图并联系实际,进行思考、归纳,回答:物质的主动运输、萤火虫发光、大脑思考、肌肉收缩等。
了解能量的转化。
以评价促进学生的发展。
高考链接
课件展示两道高考题。
1、09江苏·下列关于细胞内化合物的叙述,正确的是( )
A.ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
B.糖原代谢的最终产物是葡萄糖
C.蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
D.脂肪和生长激素是生物体内的能源物质
2、07海南·下列关于ATP的叙述,错误的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供
C. ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
引导学生分析解答。
课件展示考纲要求:
ATP在能量代谢中的作用Ⅱ
学生尝试分析、解答。
1、答案:A
2、答案:B
与高考接轨。
与高考真题零距离接触。
课堂小结
结合板书,引导学生共同总结。
本节课我们共同学习了ATP的结构、ATP与ADP的相互转化以及ATP的利用,知道ATP在细胞代谢过程中具有非常重要的作用。在整个生态系统中,绿色植物首先将光能转化为储存在ATP中的活跃的化学能,才能储存在有机物中。动物直接或间接地以植物为食,获取其中的能量,首先转化为储存在ATP中的活跃的化学能才能被直接利用,维持自身的生命活动。在能量的流动过程中,ATP像“能量货币”一样,是一种随时可以利用的化学能。ATP在生物体内含量很少,由于与ADP之间的相互转化迅速,保证了细胞代谢的正常进行。回顾比较:
与教师一起总结,回顾本节所学知识。
总结教学重点,加强学生理解记忆。
评价反馈
课后作业
课件展示练习题,叫学生解答,教师评价。
1、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~P
2、对于反应式:
酶
ATP ADP+Pi+能量,以下提法正确的是( )
A、物质是可逆的的,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
3、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( )
A、1,2,2 B、1,2,1
C、1,3,2 D、2,3,1
4 、如果一个ATP脱去两个磷酸,该物质就是构成核酸的基本单位之一,称为( )
A、腺嘌呤核苷酸
B、鸟嘌呤核苷酸
C、胞嘧啶核苷酸
D、 鸟嘧啶核苷酸
5、ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A、ATP在细胞中数量非常多 B、ATP中的高能磷酸键很稳定 C、ATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定 D、ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物
6、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动,都是肌动蛋白利用ATP提供的能量完成的,此时能量利用的形式为( )
A、机械能 B、渗透能
C、化学能 D、电能
7、下列哪些生理活动会导致细胞内ADP含量增加( )
A 小肠绒毛上皮细胞吸收K+和Na+
B 肾小管对葡萄糖的重吸收
C 纺锤体牵引染色体向细胞两极移动
D 甘油进入小肠绒毛上皮细胞
8、在各种条件都适宜的情况下,20个腺苷和90个磷酸分子最多可以合成的ATP分子数和形成的高能磷酸健数分别为(??? )
A、20、30?????
B、30、90?????
C、20、60?????
D、20、40
总结,比较各组得分情况。
《三维设计》P73相关练习。
思考,解答。
答案:B
答案:A
答案:C
答案:A
答案:C
答案:A
答案:ABC
答案:D
课下自主完成。
及时巩固新知。
进一步巩固知识。
八、板书设计
第2节 ATP——细胞的能量“通货”
ATP是直接能源物质
一、ATP的结构
1、组成元素:C H O N P
2、全称:三磷酸腺苷
3、结构简式:A-P~P~P
A:腺苷 P:磷酸基团
T:三 ~:高能磷酸键
二、ATP与ADP的相互转化:迅速
合成ATP的能量来源:光合作用和呼吸作用
合成ATP的场所:叶绿体、线粒体、细胞质基质
三、ATP的利用:用于各项生命活动
肌肉收缩(机械能)
主动运输(渗透能)
合成物质(化学能)
神经传导和生物电(电能)
萤火虫发光(光能)
九、教后反思
本节内容从展示学生运动会的照片入手,引起学生共鸣,激发学生学习兴趣,引出能量主题。通过课件展示萤火虫发光器的实验让学生初步了解ATP是直接能源物质(本想在课堂上让学生亲自动手完成这一探究实验,但由于教室光线较强,实验现象并不明显,所以改为课件演示,教学效果较好),通过介绍ATP在医学上的应用让学生对ATP有一个较直观的认识,利用课件展示ATP的结构图、ATP和ADP水解的过程图帮助学生理解本节课的重点知识,学生通过阅读教材、与同桌讨论交流、回答问题等活动主动获取知识,培养了学生自主学习的能力,也体现了学生作为学习主体的地位。采用小组竞争的方式,激发学生学习和回答问题的热情,使课堂气氛较活跃。本节内容并不多,教材中的篇幅也较短,但它与前后知识联系比较密切,通常高考命题也是结合其他章节(如光合作用和呼吸作用)的知识考查,而学生还未学到相关章节的知识,如09年广东的高考题就是如此,因此在高考题的选择上就有一定的局限性。后面安排了较多的练习题,课堂上不一定能够完成,所以在课件中每一道练习题都设置了超级链接到最后结束的一页,以随机应变。