高中生物《细胞的能量“通货”-ATP》教学设计34

《细胞的能量“通货”一ATP》教学设计

一、教材版本：

人教版新课标高中生物模块一《分子与细胞》

二、教学设计题目：

细胞的能量“通货”——ATP

三、教学目标：

1、知识目标：解释ATP在能量代谢中的作用；

2、能力目标：培养学生综合思维能力、自主学习能力；

3、情感目标：体验ATP在生活中真实存在，加强学生对身边科学的

理解。

四、教学重点：

1、ATP化学组成的特点

2、ATP在能量代谢中的作用

3、ATP与ADP相互转化

五、教学难点：

ATP与ADP相互转化

六、教学方法和手段

1、利用“自学学案”安排学生预习，帮助学生熟悉教材，分析教材

2、从ATP化学组成入手，通过小组合作建构ATP分子结构模型，并引出其

生理作用。

3、播放多媒体教学课件：创设问题情境，引出ATP与ADP相互转化，通过

小组合作建构ATP与ADP转化式，说明能量的不可逆性。

4、利用“自学学案”、并结合教材中图文介绍安排学生自主学习ATP的利用,

说明细胞直接能量来源为ATP。

七、教学过程：

教学教师活动学生活动设计意图

内容

创设（1）课前分发ATP药品实物体验，思考并设创设情境：

情境、计实验体验ATP真

（2）多媒体播放：《秋夕》动

导入实存在，并

画

新课激发学习

【问题】萤火虫发光除了需要荧光素外还兴趣，培养

需要的能量直接来是葡萄糖还是其他物实验设计

质呢？能力

（3）多媒体播放：萤火虫发光

器实验

【问题】能为萤火虫发光直接提供能量的

物质是什么？是葡萄糖还是ATP?

（答：是ATP）

强调：实验设计遵循单一变量、对照原则

ATP多媒体展示自主学习提纲（1）利用“自（1）利用

分子学学案”自主学“学案”培

【问题】ATP全称是什么？

结构习养自主学

（答：三磷酸腺甘）习能力，

（2）小组合作

【问题】ATP结构简式是什么？建构模型（2）建构

ATP分子结

（答：A-P〜P〜P）（3）尝试写出

构模型过

【问题】A,P「、〜分别代表什么？ATP分子结构

程中培养

式

（答:A代表腺甘，由核糖和腺喋吟组成,P学生小组

代表磷酸基团，-代表普通化学键，〜代合作，探究

表特殊高能磷酸键）学习能力

强调：ATP中高能磷酸键水解时释放能量

高达30.54kg/mol,远远超过高能磷酸化

合物释放的20.92kg/mol能量。因此,

ATP是生物细胞中普遍存在的特殊的高能

磷酸化合物。

ATP（1）多媒体展示：一个成人一学生观察课件创设问题

与天在静止状态下所消耗的ATP为并小组讨论：情境：通过

ADP48kg,在紧张活动的情况下，ATPATP水解过程比较具体

相互的消耗可达0.5kg/min。而细胞内及条件数据促进

转化ATP、ADP的总量仅有2-10mgo人学生产生

小组合作：建构

体细胞每天的能量需要水解疑问，引发

ATP水解反应

200-300摩尔的ATP,这意味着每学习兴趣。

式。

个ATP分子每天要被重复利用

小组合作，

2000-3000次。利用教材自主

体验成功。

学习ATP合成

【问题】生物体内的ATP有什么特点？

过程及条件。通过小组

（答：ATP在生物体内存在特点：转化快，合作建构

小组合作建构

含量低，且含量相对稳定。）ATP合成反

“ATP与ADP相

应式，从中

【问题】在细胞中，ADP若转化成ATP需互转化”总的反

体验成功

要些什么条件呢？ATP若要转化成ADP又应式

带来快乐。

需要什么样的条件呢？

讨论完成：比较

通过对ATP

（2）多媒体展示：ATP水解过ATP与ADP转化

水解和ATP

程过程图表。

合成过程

【问题】ATP水解时，哪个高能磷酸键断小组讨论：ATP分析培养

裂？和ADP相互转学生比较

化的意义。

（答：远离A的高能磷酸键断裂。）分析能力。

【问题】水解产物是什么？全称是什么？

（答：水解得到磷酸和ADP,ADP全称为

二磷酸腺首。）

【问题】水解释放能量流向哪里？

（答：用于各种生命活动，如肌肉收缩、

萤火虫发光、主动运输等）

【问题】水解时需要什么条件？

（答：需要ATP水解酶的催化。）

【问题】请同学们尝试写成ATP水解反应

式？

（答：水解酶

ATP-ADP+Pi+能量）

（3）多媒体展示：ATP合成过

程

【问题】ATP合成时，需要利用哪些原料？

（答：需要利用ADP和磷酸）

强调：在ATP水解时，细胞中已经存在大

量ADP和磷酸，同时进行着ATP的合成。）

【问题】ATP合成时，磷酸与ADP结合形

成什么化学键？

（答：磷酸与远离腺昔的磷酸基之间形成

高能磷酸键，同时储存大量能量。）

【问题】ATP合成过程需要什么条件？

（答：需要ATP合成酶）

请同学们尝试写出ATP合成反应式。

（答：ATP合成酶

ADP+Pi+能量-ATP）

【问题】需要的能量主要来自哪里？

（答：对于植物，通过光合作用将光能转

化为化学能储存在ATP中，即获得光能；

对于植物、动物和人，通过呼吸作用，在

利用有机物过程中将能量释放出来，用于

ADP形成ATP。）

（4）多媒体展示：ATP与ADP

相互转化

【问题】同学们能尝试写出“ATP与ADP

相互转化”总的反应式吗？

（答：ADP+Pi+能最鸟ATP）

【问题】ATP的水解及合成两个过程可逆

吗？

（答：不可逆

多媒体展示：ATP与ADP相互转化过程

ATP水解ATP合成

线粒体叶

活细胞

场所绿体细胞

质基质

条件水解酶合成酶

高能磷酸光合作用、

能量来源

键呼吸作用

储存在ATP

能量去向生命活动

中

【问题】为什么不可逆?

（答：反应条件不同，ATP水解需要水解

酶，而ATP合成需要合成酶；反应中能量

来源和去向不同，ATP水解中释放的能量

来自ATP高能磷酸键断裂，然后用于各种

生命活动，如主动运输等，而ATP合成中

需要的能量来自光合作用中捕获的光能

或者呼吸作用中有机物释放的化学能，在

形成ATP时储存在高能磷酸键中；反应场

所不同，ATP水解发生在生物的任何活的

体细胞中，而ATP合成主要发生在植物的

叶绿体、动物的线粒体及细胞质基质中。）

强调：ATP与ADP相互转化过程中物质可，

但能量不可逆。

(5)意义

【问题】ATP和ADP在生物体内的含量都

很少，为什么？对生命活动有什么重要的

意义？

【讲解】ATP和ADP在生物体内的含量都

很少，但是它们之间的相互转化非常迅

速，正因为ATP不断地水解与合成，才能

保证了生命活动的正常进行。

创设(一)多媒体展示：ATP的利用举例。学生结合自学通过学生

问题学案并分析自主学习

【问题】在ATP转化成ADP的过程中释放

情境：“ATP的利用教程内容

出的能量，去哪里了？请大家举例说明。

ATP举例”图解，举培养学生

的利【答】在ATP转化成ADP的过程中释放出例说明ATP的读图、分析

用的能量可以用于多种生命活动。主要途径。图解、归纳

能力。

举例一、用于细胞的主动运输，如番茄细学生运用数学

胞主动吸收钙离子、镁离子等。方法计算葡糖结合数学

举例二、用于生物发电、发光，如电鳗、糖氧化分解释知识培养

电轴放能量。数据分析

能力

举例三、用于肌肉细胞的收缩。

联系实际

举例四、用于大脑思考。

生活：通过

举例五、用于细胞内各种吸能反应，如细比喻的方

胞蔗糖合成过程。式促进学

生埋解“通

(-)思考与讨论

货”的含

【问题】Imol葡萄糖彻底氧化分解后，释义，并激发

放出2870kJ的能量，1分子葡萄糖彻底氧学习兴趣。

化分解所释放的能量是1分子ATP水解所

释放能量的多少倍？

【答】约94倍。

【问题】如果把糖类和脂肪比作大额支

票，ATP则相当于现金，你认为这种比喻

有道理吗？

【答】糖类、脂肪中的能量很多，但是不

能被细胞直接利用，相当于“存折”，稳

定的化学能只有转化成ATP中活跃的化学

能，相当于“现金”，才能被细胞直接利

用。因此，ATP就是能直接为细胞提供能

量的“通货”，即直接的能量来源。

多媒体展示：糖类七存折，ATP比现金。

评价多媒体展示：小组合作：完成运用选择

评价试题题形式对

1、ATP的结构式可以简写为（）

学生进行

A、A-P-P>B、A-P~P~P评价，了解

C、A~P~P-PD、A~P~P~P学生对“细

胞能量'通

2、一分子ATP中含有的腺甘、磷酸基团

货’——

和高能磷酸键数目依次是（）o

ATP”概念

A、1,2,2B、1,2,1的掌握情

况。

C、1,3,2D、