第一篇:教師考試網(wǎng)高中生物說課稿:《細胞的能量通貨——ATP》
教師考試網(wǎng):高中生物說課稿:《細胞的能量通貨——ATP》
我今天說課的題目是高中生物必修第一冊第五章第二節(jié)《細胞的能量通貨——ATP》的內(nèi)容。接下來我從以下幾個方面來說說這一節(jié)課。
一、說教材
1、教材的地位和作用
ATP是生命直接能源,在所有生物的代謝中占有普遍的重要地位,為后續(xù)學習光合、呼吸作用作鋪墊,具有承前繼后之作用。
2、教學目標 知識方面:
①能寫出ATP的分子簡式并說出其結(jié)構(gòu)特點
②能畫出ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化的過程并能理解ATP的形成途徑 ③知道ATP對細胞中能量代謝中的意義
④能利用ATP是新陳代謝的直接能源解釋實際問題,并理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義
能力方面:
學生通過分析ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及其對細胞內(nèi)供能的意義,初步訓(xùn)練學生分析實際問題的能力。
學生通過對實際問題的實驗設(shè)計,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。情感、態(tài)度、價值觀方面:
讓學生在分析自己身體內(nèi)發(fā)生的ATP-ADP循環(huán)及其重要意義過程中,體驗到生物學原理在生產(chǎn)實踐中的價值,加強學生對身邊的科學(RLS)這一理念的理解。
3、教學的重點難點
我對本節(jié)內(nèi)容確定的重點是:ATP的分子簡式及其結(jié)構(gòu)特點、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對細胞內(nèi)能量代謝中的意義、能理解ATP作為“能量通用貨幣”的含義。
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針對這些重點內(nèi)容,其中最難讓學生理解的是:ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及其對細胞內(nèi)能量代謝中的意義、對ATP作為“能量通用貨幣”的含義的理解。
二、說學法
因為本節(jié)知識難度不是很大,學生基本能看懂書本對于這一節(jié)知識的介紹,所以可引導(dǎo)學生通過實驗的設(shè)計的解釋、資料的閱讀、問題的討論和思考以及聯(lián)系生活實際來學習本課時的內(nèi)容。
三、說教法
以 知識結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、以理論聯(lián)系實際為關(guān)鍵,加強理解和應(yīng)用。盡量聯(lián)系糖類、脂肪、葉綠體、線粒體、主動運輸?shù)扰c能量相關(guān)的和初中的光合作用、呼吸作用知識展 開教學。并且通過建立實驗的情境,讓學生在解決實際的問題的過程中理解最關(guān)鍵的內(nèi)容,通過設(shè)疑、析疑、解疑和多媒體輔助來強化思維訓(xùn)練和能力培養(yǎng)。
四、說教學過程
1.新課引入創(chuàng)設(shè)問題情境:
創(chuàng)設(shè)情境:利用熒火蟲的尾器發(fā)光的實驗:先得到尾器、然后放置會發(fā)現(xiàn)尾器的發(fā)光情況會逐漸消失、設(shè)置對照實驗,A組加入適量的ATP粉劑(展示課前買來的ATP、并讓學生傳看),B組加入等量蒸餾水。結(jié)果會發(fā)現(xiàn)A組的尾器的發(fā)光量加強,而B組繼續(xù)減弱。
讓學生討論這一情境
學生對于這一問題情境是可以理解的,通過對這一問題的討論學生能夠從直觀上知道ATP是一種什么樣的物質(zhì)和具體的作用。
設(shè)問:燃燒一匙葡萄糖,能觀察到什么現(xiàn)象?
細胞中的能量以什么形式釋放出來?又是如何被利用的呢?
然 后圍繞標題展開教學,教學時利用身邊的生活實例:如用百元大鈔與一元小票購買小件物品,如果我們總是拿大額面值的鈔票進午行交易會很麻煩,相反如果我們把 百元鈔票換成100張一元小票,在進行交易時就會很方便,有這樣的例子來比喻細胞中的能量——在細胞中百元大鈔相當于儲存能量的有機大分子,ATP分子就 是那個可以在細胞內(nèi)流通的“小票”,即能量的通貨,這樣使學生更容易理解標題,并能激發(fā)學習興趣。
2.ATP分子具有高能磷酸鍵:
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通過再次呈現(xiàn)ATP藥物及說明、介紹ATP為動力的納米發(fā)動機等貼近生活實際和學生感興趣的新科技內(nèi)容,寓教于樂,形成ATP的感性認識,為進一步學習奠定基礎(chǔ)。
展現(xiàn)ATP結(jié)構(gòu)動畫及其“近親”腺苷的圖片、引導(dǎo)觀察和比較,調(diào)動積極性并利于形成ATP的形象認識。要讓學生清楚ATP三個磷酸鍵的不同??梢岳枚嗝襟w讓學生了解何謂“高能磷酸鍵”。
師生共同歸納ATP的名稱、簡式、物質(zhì)性質(zhì)、功能作用,形成ATP的理性認識。3.ATP、ADP相互轉(zhuǎn)化
繼 續(xù)以上面的比喻進一步展開,將細胞中的能量通貨比作我們?nèi)粘I钪械牧阌缅X,它會隨著每天的花銷而減少,因此要維持正常生活必須不斷破開大面值的鈔票給予 補充,細胞中大面值鈔票主要是糖類等有機物。在有機物分解時釋放出的能量能被用來合成ATP,這個過程通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)。并通過動畫形 式介紹、圖文轉(zhuǎn)化提問、學生前臺板書等過程教學,加強理解記憶、培養(yǎng)理解能力和表達能力。其中,重點從酶、能量走向等方面對相互的兩個過程進行比 較:ATP水解時,遠離腺苷的磷酸鍵斷裂——放能。合成時是可逆的,但要注意與化學中可逆反應(yīng)知識的干擾,并以此引出下一個問題—ATP的形成途徑。
4、ATP的形成途徑
通過學生自學、圖文表述提問、師生共同歸納、展示動畫等程序教學。注意與后面光合作用、呼吸作用知識的銜接作鋪墊。并與ATP的結(jié)構(gòu)、功能、轉(zhuǎn)化的知識渾然一體,為進一步學習后面的知識奠定基礎(chǔ)。
5、ATP的利用
一是主要講清楚吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP的分解和合成關(guān)系;二是充分利用教材上的圖解,讓學生在看懂圖解的基礎(chǔ)上,再依據(jù)教材51頁的圖解,討論ATP還有哪些用途,從而對該知識點進行補充和完善。
6、總結(jié)鞏固
從生物進行生命活動耗能的知識和ATP的基礎(chǔ)知識方面進行總結(jié),構(gòu)成完善的知識體系,并最終理解ATP在生物生命活動中的作用和地位。最后增加補充練習以鞏固。
文章來源:中公教育北京分校
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第二篇:細胞的能量“通貨”--ATP 說課稿要點
細胞的能量“通貨”——ATP 說課稿
一、說教材
1、教材分析
《細胞的能量“通貨”——ATP》是人教版高中生物必修一第5章第2節(jié)的內(nèi)容。高中生物側(cè)重于細胞亞顯微結(jié)構(gòu)和功能的學習,加強了物質(zhì)和能量代謝的內(nèi)容。ATP是生命活動的直接能源物質(zhì),是細胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換和傳遞的“中轉(zhuǎn)站”,它既區(qū)別于本書第二章所學的糖類和脂肪,又為后續(xù)的細胞呼吸和光合作用中具體能量的轉(zhuǎn)化過程作了鋪墊,在所有生物的代謝中占有普遍的重要地位。
2、確定教學目標
依據(jù)《高中生物新課程標準》的具體內(nèi)容標準、教科書和學生的認知結(jié)構(gòu)特點,我將本節(jié)課的教學目標確定為:(1)知識目標:
簡述ATP的化學組成和特點,寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式;解釋ATP在能量代謝中的作用。
(2)能力目標:
運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的基本方法進行學習。培養(yǎng)學生綜合分析能力,透過現(xiàn)象看本質(zhì);理論聯(lián)系實際能力,能夠運用所學的理論知識解釋生活中的生物學現(xiàn)象。
(3)情感目標:
積極思考問題,體驗用好的方法輕松認識新事物的愉悅;激發(fā)學生的好奇心,提高學生探索神奇的生命的興趣。
3、確定教學重點和難點
由于高一學生的有機化學的知識基礎(chǔ)相對比較薄弱,“ATP”對他們而言是全新的名詞,而ATP涉及各種生命活動,是一個重要的生物名詞,因此我將教學重點確定為:ATP的化學組成和特點及其結(jié)構(gòu)簡式;ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化;解釋ATP在能量代謝中的作用。
同時高一學生的心智發(fā)展水平和分析問題的能力處于發(fā)展階段,而“ATP在能量代謝中的作用”屬于微觀、抽象的內(nèi)容,故將其確定為本節(jié)課的難點。
二、說教法
本節(jié)課我將用1課時進行授課,結(jié)合課程內(nèi)容閱讀性較強的特點,本節(jié)課的教學將以講授法為主,并輔以直觀教學法和啟發(fā)式教學法。
1、講授法
講授法能夠高效、系統(tǒng)地傳遞知識,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,可控性強,尤其適用于事實性知識的傳授。同時,講授法與其他教學法配合得當可以取得較好的教學效果。
2、直觀教學法
中學生的概念形成突出地表現(xiàn)在從形象思維向抽象思維的發(fā)展上,直觀教學的優(yōu)勢將直接指向?qū)W生對概念的理解和形成。直觀教學法可以幫助學生形成豐富的想
象,有助于激發(fā)學生的學習興趣。
3、啟發(fā)式教學法
注重對學生的啟發(fā),引導(dǎo)學生對抽象性問題進行分析,逐步深入理解問題的本質(zhì)。
三、說學法
1、合作學習法
建構(gòu)主義教學觀重視合作的學習方式,教學活動借助師生之間、學習者之間充分的溝通互動、共同探討,以引導(dǎo)學習者形成科學觀念。
2、歸納總結(jié)法
通過教師的啟發(fā)和提示,學生對信息進行主動地選擇和加工,從而構(gòu)建自己的理解,掌握新知識。
四、說教學流程
1、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
建構(gòu)主義強調(diào)從學習者的經(jīng)驗出發(fā),以學生已有的生活經(jīng)驗為出發(fā)點,通過教師的提問引起學生回憶、期待和了解其中的奧秘,激起學生的求知欲。通過重溫唐詩《秋夕》并結(jié)合螢火蟲的圖片創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生的想象力,從學生熟悉的生活場景中引入生物學問題的思考(學生討論“問題探討”的問題),從而引入新課。
2、新課講授
(1)直觀展示,講解重點
介紹ATP為動力的納米發(fā)動機等貼近生活實際和學生感興趣的新科技內(nèi)容,形成ATP的感性認識。展示ATP結(jié)構(gòu)圖及其“近親”腺苷的圖片、引導(dǎo)觀察和比較,利于形成ATP的形象認識。讓學生清楚ATP磷酸鍵的不同,尤其是“高能磷酸鍵”。
師生共同歸納ATP的名稱、簡式、物質(zhì)性質(zhì)、功能作用,形成ATP的理性認識。
ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化
通過展示ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖,引導(dǎo)學生結(jié)合示意圖閱讀課本內(nèi)容,強調(diào)直覺思維的形成從而深化知識的理解。(2)類比分析,突破難點
這部分內(nèi)容一是主要講清楚吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP的分解和合成的關(guān)系,運用類比法突破難點的講解,引用生活中買賣交易的常見現(xiàn)象進行類比分析,理解ATP是細胞的能量“通貨”;二是講解螢火蟲實例,與導(dǎo)入相呼應(yīng),再充分利用教材上的圖解,讓學生在看懂圖解的基礎(chǔ)上,再依據(jù)教材90頁的圖解討論ATP還有哪些用途,從而對該知識點進行補充和完善。
3、課堂小結(jié)
利用板書回顧本節(jié)課所學內(nèi)容,理清知識脈絡(luò),形成系統(tǒng)的知識體系。板書設(shè)計連簡單了,條理清晰,學生回顧板書內(nèi)容便會連貫地回憶起本節(jié)課的內(nèi)容,幫助學生
提高對本節(jié)內(nèi)容的整體感知。
4、作業(yè)布置
最后布置適量作業(yè)加以鞏固。課堂結(jié)束部分恰當?shù)匕才艑W生做練習,即可使學生的學習成果得到強化和應(yīng)用,又使課堂教學效果及時得到反饋,獲得調(diào)整下一課時的教案的信息。
五、說教學反思
本次教學設(shè)計遵循建構(gòu)主義教學觀中“從學習者的經(jīng)驗出發(fā)”的觀點,讓學生產(chǎn)生親切感,體會“身邊的科學”這一理念,從而較大程度地激發(fā)學生的學習興趣,促進教學效果的優(yōu)化。附:板書設(shè)計
第2節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
一、ATP的結(jié)構(gòu)及特點
A P P P
腺苷 普通磷酸鍵 高能磷酸鍵 磷酸基團
二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化 酶1
1、過程: ATP ADP+Pi+能量 酶2
2、意義:維持ATP和ADP的含量處于動態(tài)平衡;供應(yīng)能量。
3、ADP轉(zhuǎn)化為ATP的能量來源:呼吸作用、光合作用
三、ATP的利用
1、螢火蟲實例及生活實例
2、細胞吸能反應(yīng)和放能反應(yīng) 釋放能量 吸收能量
細胞放能 ATP 細胞吸能 水解 合成
第三篇:細胞的能量通貨ATP教案
第2節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
第五章:細胞的能量供給與利用
第2節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
一、教學目標
1、知識與技能
(1)簡述ATP的化學組成和特點。(2)寫出ATP的分子簡式。
(3)解釋ATP在能量代謝中的作用。
2、過程與方法(1)通過ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,認識ATP在細胞中作為能量流通的原因。(2)通過分析,比較在物體生命活動中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代謝的規(guī)律。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)激發(fā)學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育。
(2)通過對課本P90圖5-7進行補充和完善,以調(diào)動學生學習積極性,培養(yǎng)主動參與的學習態(tài)度,培養(yǎng)用準確的科學術(shù)語闡述觀點和進行合作學習的態(tài)度。
二、教學重點與難點
1、教學重點
(1)ATP化學組成的特點及其在能量中的作用。(2)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
2、教學難點
(1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
三、教學設(shè)計
以“車胤借螢火蟲夜讀”的小故事創(chuàng)設(shè)情境。老師提出問題,學生討論:
1、螢火蟲發(fā)光的生物學意義是什么?
2、螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎?
3、螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎?
教師總結(jié),并講解:在生命過程中,不光是螢火蟲發(fā)光與能量有關(guān),任何生命活動都需要能量。前面我們也學過關(guān)于能量的化合物。教師提問:主要的能源物質(zhì)?主要的儲能物質(zhì)?這些物質(zhì)能不能直接提供能量?針對第三個問題,進入探究實驗——葡萄糖和ATP是否能直接提供能量。
教師根據(jù)實驗現(xiàn)象提問,學生討論:從A、B試管的實驗現(xiàn)象中你得出的結(jié)論是? 教師講述:葡萄糖里的能量不能直接利用,我們把它比作是存折里的錢,那么ATP能直接供能,可以比作現(xiàn)金,即流通的貨幣,簡稱“通貨”。這節(jié)課一起探討“細胞的能量通貨——ATP”。
一、ATP分子的結(jié)構(gòu)
教師出示ATP藥劑圖,簡介ATP的功能。教師提問,學生看書思考: 1.ATP的結(jié)構(gòu)簡式為?
2.ATP簡式中A、P、~分別代表什么? 3.ATP的中文名稱?
教師加以引導(dǎo)歸納后,練習鞏固。(見學案練一練1、2、3、4。)
第2節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化
從練習4引出問題,學生討論:
1、ATP供能時,釋放哪個化學鍵中的能量?
2、ATP供能過程中,可形成哪些產(chǎn)物?
學生根據(jù)釋放能量的來源和形成的產(chǎn)物,寫出ATP水解過程的反應(yīng)式。
資料顯示,正常人每天ATP的轉(zhuǎn)變量幾乎接近于體重,但在體內(nèi)存在的ATP的量是很少的。ATP和ADP在體內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化,學生寫出ATP形成過程的反應(yīng)式。
教師合并兩個反應(yīng)式,提問,學生討論:
ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)?
教師提問能量是否相同?引導(dǎo)學生討論:ADP 轉(zhuǎn)化成ATP所需的能量從哪里來?
三、ATP的來源
學生分析,教師加以點評、總結(jié)。
教師講述:線粒體把葡萄糖分解,釋放的能量用于ATP的形成,在現(xiàn)金和存折之間起到了怎樣的作用?說明葡萄糖里不能直接利用的能量可以轉(zhuǎn)變成ATP進行直接供能。對于綠色植物來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自于呼吸作用和光合作用;對于人、高等動物、真菌和大多數(shù)細菌來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量除來自于呼吸作用外,人和高等動物還可以來自磷酸肌酸的轉(zhuǎn)移。
ATP形成與水解的能量不同,進一步證明了ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。請學生填表總結(jié)(見學案),得出結(jié)論:物質(zhì)是可逆的,能量是不可逆的。
練一練5、6、7、8。(見學案)
由練習8:ATP在細胞內(nèi)的含量很少,生成很快,同時也說明了ATP利用很快。提問,學生思考討論:哪些生命活動由ATP直接供能?
四、ATP的利用
學生舉例,教師總結(jié)。
教師講解:ATP為各項生命活動提供能量。細胞內(nèi)的反應(yīng)有的是吸能反應(yīng),有的是放能反應(yīng)。吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。
練一練:9。小結(jié)
通過這堂課的學習,你掌握了什么? 作業(yè)布置
完成過關(guān)檢測(見學案)板書設(shè)計
第2節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP 一.ATP分子結(jié)構(gòu)特點
A—P~P~P 二.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化 三.ATP的形成
四.ATP的利用
第四篇:《細胞的能量“通貨”─ATP》教案
《細胞的能量“通貨”─ATP》教案
【教學目標】
知識目標
簡述ATP的化學組成和特點;寫出ATP的分子簡式。能力目標
解釋ATP在能量代謝中的作用。德育目標
通過宏觀現(xiàn)象理解微觀現(xiàn)象,建立學生的抽象思維。
【教學重點】
ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
【教學難點】
ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
【課時安排】1課時 【教學過程】
〖引入〗生命活動需要能量,這些能量來自哪里呢?學生在前面的學習中了解到生命活動需要的能量來自細胞中的有機物??梢宰寣W生想一想,燃燒一匙葡萄糖,能觀察到什么現(xiàn)象?燃燒葡萄糖可以觀察到放出的熱和光,說明葡萄糖中蘊含著能量。但是細胞內(nèi)的各種化學反應(yīng)均需要溫和的條件,那么細胞中的能量以什么形式釋放出來?又是如何被利用的呢?
〖問題探討〗學生思考討論回答,教師提示。〖提示〗見P89。
1.螢火蟲發(fā)光的生物學意義主要是相互傳遞求偶信號,以便交尾、繁衍后代。2.螢火蟲腹部后端細胞內(nèi)的熒光素,是其特有的發(fā)光物質(zhì)。
3.有。螢火蟲腹部細胞內(nèi)一些有機物中儲存的化學能,只有在轉(zhuǎn)變成光能時,螢火蟲才能發(fā)光。
〖問題〗以“本節(jié)聚焦”再次引起學生的思考,注意。
一、ATP分子中具有高能磷酸鍵
指導(dǎo)學生閱讀教材P88頁,通過提問的方式指導(dǎo)學生學習ATP的結(jié)構(gòu)特點。問題:ATP的結(jié)構(gòu)簡式及其特點。討論:學生討論。
總結(jié):ATP中文名稱:三磷酸腺苷 結(jié)構(gòu)簡式:A—P~P~P,A代表腺苷,P代表磷酸,~代表高能磷酸鍵 特點:(1)ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物,含有兩個高能磷酸鍵,高能磷酸鍵儲存了大量的能量。(2)ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,遠離A的高能磷酸鍵易水解,釋放大量的能量。
二、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化
問題:如何理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。討論:學生討論。
總結(jié):
1、ATP水解釋放能量
(1)反應(yīng)式:A—P~P~P →A—P~P + Pi + 能量
(2)能量來源:遠離A的高能磷酸鍵易水解,釋放大量的能量(3)酶:ATP水解酶
2、ATP合成儲存能量
(1)反應(yīng)式:A—P~P + Pi + 能量→A—P~P~P(2)能量來源:光合作用和呼吸作用(3)酶:ATP合成酶
3、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的意義
ATP是活細胞內(nèi)一種特殊的能量載體,在細胞核、線粒體、葉綠體以及細胞質(zhì)基質(zhì)中廣泛存在著,ATP在細胞內(nèi)的含量是很少的。ATP末端磷酸基團的周轉(zhuǎn)是極其迅速的,其消耗與再生的速度是相對平衡的,ATP的含量因而維持在一個相對穩(wěn)定的、動態(tài)平衡的水平??梢姡毎麅?nèi)ATP系統(tǒng)處在動態(tài)平衡之中,這對于構(gòu)成細胞內(nèi)穩(wěn)定的供能環(huán)境具有十分重要的意義。
三、ATP的利用
ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量,用于各項生命活動。這些能量的形式主要有以下6種。①細胞的主動運輸 ②肌細胞的收縮 ③電能大腦的思考
④化學能細胞內(nèi)物質(zhì)的合成需要化學能。
⑤光能,生物體用于發(fā)光的能量直接來自ATP,如螢火蟲的發(fā)光?!妓伎寂c討論〗學生思考討論回答,教師提示?!继崾尽?.1分子葡萄糖所含的能量,約是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP轉(zhuǎn)化為ADP時釋放的能量)。
2.有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定,不能被細胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學能,才能被細胞直接利用。
【板書設(shè)計】
一、ATP分子中具有高能磷酸鍵 ATP(三磷酸腺苷):A—P~P~P 結(jié)構(gòu)特點: “一二三”(一個A,兩個高能磷酸鍵,三個磷酸)
二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
A—P~P~P →A—P~P + Pi + 能量(ATP水解酶)A—P~P + Pi + 能量→A—P~P~P(ATP合成酶)
三、ATP的利用
ATP水解為ADP時釋放能量
ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng),儲存能量
【課堂總結(jié)及布置作業(yè)】
掌握ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。課本P90習題
第五篇:示范教案(細胞的能量“通貨”——ATP)
http://004km.cn 或http://004km.cn
第2節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP
●從容說課
《細胞的能量“通貨”——ATP》主要介紹了ATP分子的組成和結(jié)構(gòu)特點,ATP具有與ADP相互轉(zhuǎn)化的特性,以及ATP在細胞生命活動中的作用等內(nèi)容。
關(guān)于ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化既是本節(jié)的重點也是難點。教師可以繼續(xù)利用前面的比喻,將細胞中的能量通貨比作我們?nèi)粘I钪械牧阌缅X,它會隨著每天的花銷而減少,因此要維持正常生活必須不斷破開大面值的鈔票給予補充,細胞中的大面值鈔票主要是糖類等有機物。在有機物分解時釋放出的能量能被用來合成ATP,這個過程通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)。教師在介紹這部分內(nèi)容時可以充分利用教材上的圖解,告訴學生ATP水解時,遠離腺苷的磷酸鍵斷裂時釋放出較多的能量,是一種放能的過程,所以當ADP與磷酸再次結(jié)合形成ATP時,必然從周圍吸收相同的能量,而且這個過程在細胞中時刻發(fā)生,這就是為什么ATP可以作為一種能量的“小票”而在細胞中流通使用的原因。
關(guān)于ATP的利用,一是要講清楚吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)與ATP的分解和合成的關(guān)系,二是要充分利用教材上的圖解,讓學生在看懂圖解的基礎(chǔ)上,討論ATP還有哪些用途,從而對該圖解進行補充和完善。
●三維目標
1.知識與技能
(1)簡述ATP的化學組成和特點。(2)寫出ATP的分子簡式。
(3)解釋ATP在能量代謝中的作用。2.過程與方法
(1)通過ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的多媒體動畫,認識ATP在細胞中作為能量流通的原因。
(2)通過分析,比較在生物體生命活動中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代謝的規(guī)律。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)激發(fā)學生的學習興趣和滲透熱愛自然和生命的情感教育。
(2)通過對課本P90圖5-7進行補充和完善,以調(diào)動學生學習積極性,培養(yǎng)主動參與的學習態(tài)度,培養(yǎng)用準確的科學術(shù)語闡述觀點和進行合作學習的態(tài)度。
●教學重點
1.ATP化學組成的特點及其在能量中的作用。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化?!窠虒W難點
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。
●教具準備
1.教師課件。
2.ATP結(jié)構(gòu)式掛圖。
●課時安排
1課時
●教學過程 [課前準備]
思考問題:在人類的生產(chǎn)和生活中是怎樣解決能量的“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”這一
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矛盾的?例如,發(fā)電廠是如何轉(zhuǎn)化能量的?人們是如何從農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成各種生活用品的? [情境創(chuàng)設(shè)]
1.老師提出問題,學生討論(1)螢火蟲發(fā)光需要能量嗎?
(2)細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等有機物都儲存著大量穩(wěn)定化學能,生物的生命活動需要能量能直接利用它們嗎?
2.教師講解
從課文中的唐詩中我們知道,生物的生命活動需要能量。實際上,細胞中還有許多化學反應(yīng)是需要能量的,這些能量是從哪里來的呢?我們知道,細胞中的糖類、蛋白質(zhì)等有機物都儲存著大量穩(wěn)定化學能,這些能源物質(zhì)的穩(wěn)定性,利于大量地儲存,但它們不能直接為細胞的生命活動提供能量,細胞是怎樣解決“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”這一矛盾的?細胞把穩(wěn)定的能量轉(zhuǎn)化成另一種能直接給細胞的生命活動提供能量的有機物——ATP,解決了這一問題。ATP什么物質(zhì)呢?
[師生互動]
1.ATP分子結(jié)構(gòu)特點
學生閱讀課本P88相關(guān)內(nèi)容后,教師講解:
(1)展示ATP結(jié)構(gòu)式掛圖,向?qū)W生介紹腺嘌呤、核糖(兩者結(jié)合而成腺苷)、磷酸。(2)ATP是三磷酸腺苷的英文名稱的縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡寫成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,T代表三,~代表一種特殊的化學鍵,叫做高能磷酸鍵,ATP分子中大量的能量就儲存在高能磷酸鍵中。ATP水解時高能磷酸鍵可以水解放出大量的能量,達到30.54 kJ/mol。所以說,ATP是細胞內(nèi)的高能磷酸化合物。
2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化
(1)學生閱讀課本P88~P89頁相關(guān)內(nèi)容,回答問題:ATP與ADP是怎樣相互轉(zhuǎn)化的?(2)教師講解:ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解脫離開來,形成游離的Pi(磷酸),同時,儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來,ATP就轉(zhuǎn)化成ADP(二磷酸腺苷的英文名稱的縮寫)。在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時與一個游離的Pi結(jié)合,重新形成ATP(播放多媒體課件:ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化)。
資料顯示,正常人每天ATP的轉(zhuǎn)變量幾乎接近于體重,但在體內(nèi)存在的ATP的量是很少的。ATP和ADP在體內(nèi)總是處于不斷轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡之中。如下所示:
3.ATP的形成途徑
(1)學生閱讀課本P89相關(guān)內(nèi)容后,分組討論:動植物ATP的形成途徑有哪些?(2)教師講解:對于綠色植物來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量來自于呼吸作用和光合作用;對于人、高等動物、真菌和大多數(shù)細菌來說,ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量除來自于呼吸作用外,人和高等動物還可以來自磷酸肌酸的轉(zhuǎn)移。
4.ATP的利用
(1)教師講解:吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。
(2)學生看課本圖,討論ATP還有哪些用途,從而對該圖進行補充和完善。
[教師精講]
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1.細胞內(nèi)儲存能量的物質(zhì)有糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等。細胞內(nèi)消耗能源物質(zhì)的順序是:糖類脂肪蛋白質(zhì)。一般情況下生物體內(nèi)細胞利用的能源物質(zhì)是糖類,而且糖類中的能量需要分解釋放傳遞給ATP,轉(zhuǎn)變成活躍的化學能,才能供給各種生命活動利用,從而解決能量的“穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”的矛盾。
2.直接供給生命活動能量的能源物質(zhì)是ATP。在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中,ATP是一種關(guān)鍵物質(zhì)。ATP是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”,它有利于能量的運輸和協(xié)調(diào)供給,如線粒體呼吸釋放能量合成的ATP,可以轉(zhuǎn)移到細胞膜用于主動運輸,也可以進入細胞核推動DNA的復(fù)制等等,從而解決“產(chǎn)能”和“用能”在空間上的矛盾。
3.ATP的結(jié)構(gòu)與物理、化學知識有密切聯(lián)系,ATP中的能量可以轉(zhuǎn)變成機械能(如肌肉收縮、鞭毛擺動)、化學能、電能(如神經(jīng)沖動的傳導(dǎo))、滲透能(如主動運輸?shù)哪芰浚?、光能等其他形式的能量?/p>
4.胞內(nèi)供能物質(zhì)有ATP和磷酸肌酸,ATP普遍存在,但含量不多,當ATP大量消耗時,則磷酸肌酸釋放能量供ADP和Pi合成ATP。磷酸肌酸的存在對ATP含量的相對穩(wěn)定起緩沖作用。
[評價反饋]
學生做課本練習題、教師檢查評講。[課堂小結(jié)]
全稱:三磷酸腺苷結(jié)構(gòu)簡式:A—P~P~P酶 與ADP相互轉(zhuǎn)化:ADP+Pi+能量 ATP光合作用(綠色植物)形成途徑ATP呼吸作用(細胞生物)其他高能化合物的轉(zhuǎn)移(動物)ATP能源物質(zhì)與新陳代謝的關(guān)系氧化分解釋放能量肌肉收縮(機械能)神經(jīng)傳導(dǎo)及生物電(電能)合成代謝(化學能)ADP+Pi吸收分泌(滲透能)
CO + H O等2 2 [課后拓展]
1.其他高能磷酸化合物
在動物和人體細胞(特別是肌細胞)內(nèi),除了ATP外,其他的高能磷酸化合物還有磷酸肌酸(可用C~P代表)。磷酸肌酸的結(jié)構(gòu)式是:
當動物和人體細胞由于能量的大量消耗而使細胞內(nèi)的ATP含量過分減少時,在有關(guān)酶的催化作用下磷酸肌酸中的磷酸基團連同能量一起轉(zhuǎn)移給ADP,從而生成ATP和肌酸(可用C代表);當ATP含量比較多時,在有關(guān)酶的催化作用下,ATP可以將磷酸基團連同能量一起轉(zhuǎn)移給肌酸,使肌酸轉(zhuǎn)變成磷酸肌酸。
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對于動物和人體細胞來說,磷酸肌酸只是能量的一種儲存形式,而不能直接被利用。由此可見,對于動物和人體細胞來說,磷酸肌酸在能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用之間起著緩沖的作用,從而使細胞內(nèi)ATP的含量能夠保持相對的穩(wěn)定,ATP系統(tǒng)的動態(tài)平衡得以維持。
2.螢火蟲發(fā)光的原理和意義 螢火蟲不論雄性的還是雌性的,夏秋的夜晚都會一閃一閃地發(fā)光。雄蟲比雌蟲的個體小一些,但發(fā)出的閃光卻亮一些。螢火蟲發(fā)出的閃光,主要是求偶的信號,用來吸引異性前來交尾。螢火蟲有許多種,如平家螢火蟲、姬螢火蟲等。不同種類的螢火蟲會發(fā)出各自特定的閃光信號。雌蟲看到飛舞著的同種雄蟲發(fā)出的閃光信號后,就會以特定的閃光信號回應(yīng)。雄蟲的每一組閃光信號是由幾個節(jié)奏組成的,每個節(jié)奏都包括閃光的次數(shù)、閃光的頻率和每次閃光的時間,這些都是雌蟲能夠識別的。如果雌蟲順利地回應(yīng)了閃光信號,則雄蟲就會前來交尾,以繁衍后代。有的科學家準確分析出某種雄性螢火蟲的閃光規(guī)律后,用手電筒模擬這種閃光信號,竟然發(fā)現(xiàn)同種的雌蟲會迎光而來。
有趣的是,雌蟲看到其他種類雄蟲的閃光信號后,有時竟能發(fā)出該種雌蟲的閃光信號,這種閃光信號具有欺騙性,能使該種雄蟲誤以為可以前去交尾而被雌蟲吃掉。雌蟲的這一特性,可以使自己獲得豐富的營養(yǎng)。這種現(xiàn)象被科學家戲稱為“死亡擁抱”。此外,螢火蟲發(fā)出的熒光還具有一定的警戒作用和照明作用。
螢火蟲的發(fā)光器官位于腹部后端的下方,該處具有發(fā)光細胞。發(fā)光細胞的周圍有許多微細的氣管,發(fā)光細胞內(nèi)有熒光素和熒光素酶。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活。在熒光素酶的催化作用下,激活的熒光素與氧發(fā)生化學反應(yīng),形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。順便說到,熒光是一種冷光,其發(fā)光效率可高達98%左右,而熱光則發(fā)光效率低得多,如太陽的發(fā)光效率只有35%左右。
●板書設(shè)計
第2節(jié)
細胞的能量“通貨”——ATP 1.ATP分子結(jié)構(gòu)特點
(1)化學組成:腺嘌呤、核糖、磷酸;(2)ATP(三磷酸腺苷),結(jié)構(gòu)簡式A—P~P~P,是細胞內(nèi)的高能磷酸化合物。2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化
(1)ATP和ADP在體內(nèi)總是處于不斷轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡之中。如下式所示:
ADP+Pi+能量
ATP(2)ATP和ADP能相互轉(zhuǎn)化的原因 3.ATP的形成途徑
(1)綠色植物:能量來自于呼吸作用和光合作用;
(2)人、高等動物、真菌和大多數(shù)細菌:能量除來自于呼吸作用外,人和高等動物還可以來自磷酸肌酸的轉(zhuǎn)移。
4.ATP的利用(1)運輸物質(zhì);(2)肌肉收縮;(3)合成物質(zhì);(4)生物發(fā)電;(5)神經(jīng)活動。
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●習題詳解
一、練習(課本P90)
(一)基礎(chǔ)題 1.B 2.吸能反應(yīng):如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng),需要消耗能量,是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時釋放能量來提供的。放能反應(yīng):如丙酮酸的氧化分解,能夠釋放能量,是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外,還可用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng),儲存在ATP中。
3.在儲存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下兩個特點:一是ATP分子中含有的化學能比較少,一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時釋放的化學能大約只是一分子葡萄糖的1/94;二是ATP分子中所含的是活躍的化學能,而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活躍的化學能,才能被細胞利用。
(二)拓展題
提示:植物、動物、細菌和真菌等生物的細胞內(nèi)都具有能量“通貨”——ATP,這可以從一個側(cè)面說明生物界具有統(tǒng)一性,也反映種類繁多的生物有著共同的起源。
二、問題探討(課本P88)
1.螢火蟲發(fā)光的生物學意義主要是相互傳遞求偶信號,以便交尾、繁衍后代。2.螢火蟲腹部后端細胞內(nèi)的熒光素,是其特有的發(fā)光物質(zhì)。
3.有。螢火蟲腹部細胞內(nèi)一些有機物中儲存的化學能,只有在轉(zhuǎn)變成光能時,螢火蟲才能發(fā)光。
三、思考與討論(課本P90)
1.1分子葡萄糖所含的能量,約是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP轉(zhuǎn)化為ADP時釋放的能量)。
2.有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定,不能被細胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學能,才能被細胞直接利用。
四、本節(jié)聚焦(課本P88)
1.因為能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。因此形象地把ATP比喻成細胞內(nèi)流通的能量“通貨”。
2.ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解脫離開來,形成游離的Pi(磷酸),同時,儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來,ATP就轉(zhuǎn)化成ADP(二磷酸腺苷的英文名稱的縮寫)。在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時與一個游離的Pi結(jié)合,重新形成ATP。
ATP與ADP在活細胞中一定條件下循環(huán)轉(zhuǎn)化。ATP水解時釋放出大量能量,不斷地為生命活動提供能源補充,保證了新陳代謝的正常進行;由于ATP在細胞內(nèi)的含量很少,ADP迅速轉(zhuǎn)化形成新的ATP,使ATP含量處于動態(tài)平衡之中,從而使ATP不會因能量的不斷消耗而枯竭,保證了生命活動能夠及時地、不斷地得到能量而順利進行。
3.ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量,用于各項生命活動。這些能量的形式主要有以下6種:
滲透能
細胞的主動運輸是逆濃度梯度進行的,物質(zhì)跨膜移動所做的功消耗了能量,這些能量叫做滲透能,滲透能來自ATP。
機械能
細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運動都是在做機械功,所消耗的就是機械能。例如,肌細胞的收縮,草履蟲纖毛的擺動,精子鞭毛的擺動,有絲分裂期間染色體的運動,腺細胞對分泌物的分泌等,都是由ATP提供能量來完成的。
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電能
大腦的思考——神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),以及電鰩、電鰻等動物體內(nèi)產(chǎn)生的生物電等,它們所做的電功消耗的就是電能。電能是由ATP提供的能量轉(zhuǎn)化而成的。
化學能
細胞內(nèi)物質(zhì)的合成需要化學能,如小分子物質(zhì)合成為大分子物質(zhì)時,必須有直接或間接的能量供應(yīng)。另外,細胞內(nèi)物質(zhì)在分解的開始階段,也需要化學能來活化,成為能量較高的物質(zhì)(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)??梢哉f在細胞內(nèi)的物質(zhì)代謝中,到處都需要由ATP轉(zhuǎn)化而來的化學能做功。
光能
目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機制還沒有完全弄清楚,但是已經(jīng)知道,生物體用于發(fā)光的能量直接來自ATP,如螢火蟲的發(fā)光。
熱能
有機物的氧化分解釋放的能量,一部分用于生成ATP,大部分轉(zhuǎn)化為熱能通過各種途徑向外界環(huán)境散發(fā),其中一小部分熱能作用于體溫。通常情況下,熱能的形成往往是細胞能量轉(zhuǎn)化和傳遞過程中的副產(chǎn)品。此外,ATP釋放的能量中,一部分能量也能用于動物體溫的提升和維持。
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