人教版高中生物必修一5.2细胞的能量“通货”──ATP 教案

/5.2细胞的能量“通货〞──ATP【内容与解析】本节课要学的内容：细胞的能量“通货〞──ATP指的是生命活动的直接供能者ATP,其核心是ATP的结构简式及ATP与ADP的相互转换的过程,理解它关键就是要进行实验验证ATP与葡萄糖、脂肪等能源物质之间的区别。学生已经学过物质跨膜运输的方式,本节课的内容在此根底上有一定的开展。由于它还与本章ATP的主要来源细胞呼吸、光与光合作用相联系,所以是本学科光合作用与呼吸作用的根底内容。教学的重点是ATP的结构简式,解决重点的关键是认真剖析ATP的化学结构式。【教学目标与解析】教学目标〔1〕了解ATP的化学组成和特点。〔2〕理解ATP与ADP的相互转化。目标解析〔1〕ATP的化学组成和特点就是指其结构简式的组成及其与腺嘌呤核糖核苷酸的区别。〔2〕ATP与ADP的相互转化就是指细胞中ATP时刻都进行着与ADP的转换,过ATP与ADP相互转化关系的模式图,认识ATP在细胞中作为能量流通的原因,利用形象的比喻来讲解ATP与ADP的相互转化。【问题诊断分析】在本节课的教学中,学生可能遇到的困难是ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用,产生这一困难的原因是学生对“ATP〞的概念比拟陌生。要解决这一困难,就要利用教材上形象,直观的图解和文字说明以及课件中的结构式图,让学生明确ATP的概念,关键是将过ATP与ADP相互转化关系的模式图,认识ATP在细胞中作为能量流通的原因。【教学过程】一、复习及预习检测1.资料分析：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,枯燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各参加少量水使之混合,先置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失。1〕向A、B两试管中加水后,两试管均发荧光,这说明水对生物正常的生命活动有何重要意义？这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种类型物质？2〕上述对照实验说明：①萤火虫发光是将化学能能转变成_______能的过程。②这一过程所需的能量由_________〔ATP/葡萄糖〕提供。③___________〔ATP/葡萄糖〕不是生命活动的直接能源物质。3〕完成下面表格：能源类型最终能源物质主要能源物质储能物质直接能源物质物质二、问题与题例问题1ATP的结构？设计意图：通过互动了解ATP的结构。师生活动〔小问题串〕：1〕 中文名称：________________________。2〕 结构式：如右图。3〕 元素组成：______________________。4〕 结构简式：_______________________。其中,A代表________〔_________+_______〕；P代表_____基团；~代表_________________。那么,在ATP中有_____个磷酸键,_____个高能磷酸键。_____个化学键。5〕 特点：ATP是细胞中的一种高能磷酸化合物,高能磷酸键水解时释放的能量多达__________KJ/mol,能直接用于生物体的生命活动。拓展—AMP与ADP一分子腺苷与一分子磷酸结合,组成一磷酸腺苷(AMP)又称_____________________,是组成________的一种根本单位,简写成A—P；一分子腺苷与两分子磷酸结合,组成二磷酸腺苷(ADP),简写成_____________,其中含有______个高能磷酸键。例1.以下关于ATP的表达,不正确的选项是〔〕A. ATP含有C、H、O、N、P五种元素B. 一个ATP分子共有3个化学键,其中有两个高能磷酸键C. ATP脱去2个磷酸基团后,剩下局部是构成RNA分子的根本单位之一D. ATP的高能磷酸键中的能量通过水解都能释放出来例2.现有30个腺苷、60个磷酸基团,能形成ADP的数目为〔〕A.10B.20C.30D.60例3.在ATP于DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A〞,以下图圆圈中“A〞依次表示的是A.腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷B.腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤C.腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤D.腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤问题2ATP与ADP如何相互转化？设计意图：讨论在ATP和ADP转化过程中的物质、能量来源和去处等师生活动〔小问题串〕：1〕 ATP与ADP的转化反响式：科学实践证明,ATP在有关酶的催化作用下很容易________,ATP分子中_________________的那个高能磷酸键断裂,远离A的那个磷酸基团脱离,同时将储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来,三磷酸腺苷就转化成二磷酸腺苷,即ATP水解时伴随有能量释放；而在另一种酶的催化下,ADP可以接受能量,同时结合一个磷酸,从而又转化为ATP。此过程可以用下式表达：① 反响式从左到右,表示能量的利用。释放的能量,用于绝大多数需要消耗能量的生命活动〔吸能反响〕。② 反响式从右到左,表示能量的转移。转移的能量,动物来自于______________,植物来自于_______________和____________。2〕ATP的合成是不是脱水缩合反响？ATP的水解需要消耗水吗？3〕 ATP与ADP的相互转化_______〔是/不是〕可逆反响。因为转化过程中的所需______、_________的来源和去路以及反响场所都不完全相同。但是________是可循环利用的。4〕 ATP与ADP之间转化的生理意义① ATP在细胞内含量________,但是在细胞内转化_______________,从而使细胞内ATP的含量总是处于_____________________之中,这对于构成生物体内部环境稳定的供能环境极其重要,从而确保生物体生命活动能及时得到能量的供给,新陈代谢得以顺利进行。② ATP水解释放的能量是生物体维持生命活动所需能量的___________。如根对矿质元素的吸收、新物质的合成、细胞分裂、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导和生物电等生命活动所需能量都来自ATP的水解。5〕对细胞的正常生活来说,ATP和ADP的这种相互转化,是地发生并且处于之中的,这种相互转化的能量供给机制是生物界的共性。6〕对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行时有机物分解所释放的能量；对于绿色植物来说,除了依赖所释放的能量外,ADP转化成ATP所需要的能量还可来自。7〕细胞内的吸能反响一般与ATP的反响相联系,由键提供能量；放能反响一般与ATP的反响相联系,释放的能量储存在中,能量通过ATP在吸能反响和放能反响之间循环流动,因此,ATP被形象的比喻成细胞内_______。例4.以下有关生物体内ATP的表达中,正确的一项为哪一项〔〕A. ATP与ADP的相互转化,在活细胞中其转化是永无休止的B. ATP与ADP的转化是一种可逆反响C. 生物体内的ATP含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供给D. 只有细胞质中有ATP的分布例5.在生物体的以下生理活动过程中,没有ADP生成的是〔〕A. 白细胞吞噬病原体B. 人红细胞对葡萄糖的吸收C. 叶绿体内C3→C5的过程D. 番茄根细胞对Mg2+的吸收【目标检测】1．能正确表示ATP分子结构简式的是〔〕A.A—P—P～PB.A—P～P～PC.A—P—P—PD.A～P～P～P2．以下关于细胞内ATP的表达中,正确的选项是〔〕A.每个ATP分子含有3个高能磷酸键B.每个ATP分子含有2个磷酸基团C.ATP直接为细胞的生命活动提供能量D.ATP和ADP的相互转化和能量无关3．30个腺苷和60个磷酸基最多能组成的ATP数目是〔〕A.10个B.20个C.30个D.60个4．以下生命活动中,不需要消耗ATP的是〔〕A.肌细胞收缩B.生物体发光、发电C.细胞渗透吸水D.细胞的主动运输5．小麦根细胞中合成ATP的细胞器有〔〕A.线粒体B.叶绿体C.线粒体、叶绿体D.核糖体、线粒体6．在ADP+Pi+能量ATP的反响式中,能量不可能来自〔〕A.有氧呼吸B.无氧呼吸C.光反响D.暗反响7.在ATPADP+Pi+能量的反响式中,以下说法正确的选项是〔〕A.物质和能量都是可逆的,酶相同B.物质和能量都是不可逆的,酶不相同C.物质和能量都是不可逆的,酶相同