1、細胞的能量“通貨”ATP教學設計與教學反思一、教材分析細胞的能量“通貨”ATP主要介紹了ATP的化學組成和特點，ATP與ADP的相互轉化，ATP在能量代謝中的作用等內容。ATP是細胞進行生命活動的直接能源，在所有生物的代謝中占有重要地位，為后續的細胞的光合作用、呼吸作用作鋪墊，具有承前繼后的作用。二、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）通過學生嘗試構建ATP結構模型，深刻理解ATP化學組成和結構特點。（2）通過學生小組討論共同繪出ATP與ADP相互轉化示意畫，理解ATP在細胞中作為能量通貨的

2、原因。3、情感態度與價值觀（1）通過生命活動實例滲透熱愛自然和生命的情感教育。（2）通過學生自己動手拼ATP分子結構模型，充分調動學生學習積極性，培養主動參與的學習態度，體現合作精神。三、教學重點和難點1、教學重點（1）ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。（2）ATP與ADP的相互轉化。2、教學難點（1）ATP化學組成的特點；（2）ATP與ADP的相互轉化。四、教學過程新課引入1設疑：播放劉翔在奧運會上奪金的實況錄像片段同學們，這激動人心的場面大家還記得吧？運動是需要消耗大量的能量的，這些能量從哪里來？2引入：細胞中的糖類、脂肪等有機物都是能源物質，但它們不能直接為生命活動提供能量。為

3、細胞的生命活動直接供能的是另一種物質ATP。板書課題：細胞的能量“通貨”ATPATP是什么呢？（手拿ATP藥盒）這就是含有ATP的藥片，它是一種貯能物質。ATP具有怎樣的結構？為什么說ATP是細胞的能量通貨？這就是我們這節課所要學習的重點內容。新課探究一、ATP的結構活動一：學生自學教材，初步了解ATP的化學組成及分子結構1閱讀提示：（1）ATP是由哪些化學成分構成的？（2）ATP的化學結構有什么特點？（3）ATP的分子簡式是如何表示的？2學生閱讀課文88頁第二段及旁欄中的相關信息。3討論ATP的化學成分并板書。活動二：學生合作試拼ATP分子結構模型，加深對分子結構的理解。1問題：腺嘌呤、核糖

4、、磷酸是如何連構成ATP的呢？2提供并說明制作ATP模型的材料：紅色的圓片代表磷酸，藍色的五邊形塊代表核糖，長方形塊代表腺嘌呤，綠色和黃色的鐵絲代表分子與分子之間相互連接的化合鍵。3學生分組建模：以四位同學為一組，互相合作，共同完成ATP模型的構建。4相互評價并修正模型：（1）請各小組同學代表展示模型，說明這樣制作的理由。（2）學生互評。在互評的過程中理解ATP的化學結構特點。（3）學生修正模型，拼出正確的ATP的分子結構模型。教師在黑板上貼出ATP分子結構模型。活動三：討論ATP分子的化學簡式及ATP分子的化學特點：1討論：（指模型）這種化合物為什么叫ATP？ATP這三個字母代表的含義是什么

5、？2學生嘗試寫出ATP分子的化學簡式ATP結構式書寫起來不方便，那么，我們怎樣用更簡單的方式將ATP的分子結構表達出來呢？請一位同學把ATP的結構簡式寫在黑板上。3討論：“”與“”這兩個符號的含義有什么不同？P和P之間的化學鍵水解釋放的能量為30.54kj/mol，A與P之間的化學鍵水解釋放的能量為13.8kj/mol，前者是后者的2倍多。一般水解釋放的能量超過20.92kj/mol的，我們都稱為高能化學鍵，用“”表示；普通化學鍵就用“-”表示。由于ATP具有高能磷酸鍵，所以ATP是一種高能磷酸化合物。4總結ATP的化學特點：（1）高能（2）易水解：ATP的化學性質不穩定，遠離A的那個高能磷酸

6、鍵容易水解。二、ATP與ADP的相互轉化1過渡：（拿著模型）水解掉一個磷酸基團后，剩下的又代表什么化合物呢？二磷酸腺苷，用ADP來表示。二磷酸腺苷和三磷酸腺苷都同時存在于細胞中，它們之間是可以相互轉化的。2設疑：請同學們想一想，在細胞中，ADP若轉化成ATP需要些什么條件呢？ATP若要轉化成ADP又需要什么樣的條件呢？3討論：我們已經弄清楚了ATP與ADP相互轉化的條件，那你們能不能將ATP與ADP相互轉化的過程用示意圖表達出來呢？前后四位同學一組，各小組討論，繪出ATP與ADP的相互轉化示意圖。4畫示意圖：請一位同學作代表在黑板上畫出ATP與ADP的相互轉化示意圖。5討論ATP與ADP的相互

7、轉化的條件：（強調：酶的種類不同，能量的來源和去向不同）6討論：在ADP轉化成ATP的過程中，所需要的能量從哪里來呢？人和動物等合成ATP時所需要的能量均來自呼吸作用氧化分解有機物所釋放的能量。對于綠色植物來說，除了依賴呼吸作用所釋放的能量外，還利用了光能。三、ATP的利用設疑：在ATP轉化成ADP的過程中釋放出的能量，到哪里去了呢？請大家舉例說明。利用教材中提供的ATP的利用圖片，討論ATP的利用途徑。課堂小結1學生各抒已見：眾多能源物質中，ATP在細胞中的含量是極少的，為什么它能成為“能量通貨”？你是如何理解“能量通貨”的？2教師總結：細胞內的化學反應有些是需要吸收能量的，有些是釋放能量的

8、。吸能反應總是與ATP水解的反應相聯系，由ATP水解提供能量；放能反應總是與ATP的合成相聯系，釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環流通。ATP好象是細胞內能量轉換的“中轉站”，我們可形象地把它比喻細胞內流通的能量“通貨”，也正是由于細胞內具有ATP這種能量通貨，細胞才能及時而持續地滿足各項生命活動對能量的需求。【拓展遷移】逐步拆分ATP分子結構模型，邊拆邊討論ATP、ADP、AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）的關系，以及腺苷與腺嘌呤的關系。第2節細胞的能量“通貨”ATP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AT

9、P在能量代謝中的作用。2過程與方法（1）通過ATP與ADP相互轉化關系的多媒體動畫，認識ATP在細胞中作為能量流通的原因。（2）通過分析，比較在生物生命活動中，ATP是如何生成又是如何消耗的。3.情感態度與價值觀激發學生熱愛自然和生命教學重點和難點1.ATP化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。2.ATP與ADP的相互轉化。教具準備1.教師課件2.ATP結構式掛圖課時安排1教學過程引入生命活動需要能量，這些能量來自哪里呢？學我們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糖類等有機物，但這些能源物質非常的穩定，不能直接為細胞的生命活動提供能量。那么細胞又是怎樣解決穩定儲存與靈活運用這一矛

10、盾的呢？今天就來學習另一種能直接給細胞生命活動提供能量的有機物ATP。那么，什么是ATP呢？板書一、ATP分子的結構特點學生閱讀P88相關內容，自己總結：1.ATP的中文名稱2.ATP的結構簡式3.ATP的分子特點教師補充講解：ATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特點是：它的高能磷酸鍵（也即酸酐鍵，用“”表示），水解時釋放出的化學能是正常化學鍵釋放化學能的2倍以上（一般20.92kJ/mol）。這里需要說明的是，化學中使用的“鍵能”和生物化學中使用的“高能鍵”，含義是完全不同的。化學中“鍵能”的含義是指斷裂一個化學鍵所需要提供的能量；生物化學

11、中所說的“高能鍵”是指該鍵水解時能釋放出大量能量。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個相連的磷酸基團構成的。這三個磷酸基團從與分子中腺苷基團連接處算起，依次分別稱為、磷酸基團。ATP的結構式是：板書二、ATP與ADP可以相互轉化學生閱讀課本相關內容，回答：1什么是ADP？2ATP與ADP是有什么關系？（播放多媒體課件）教師補充講解：ATP的化學性質部穩定。在有關煤的催化作用下，ATP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就轉化成ADP。在有關酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與一個游離的Pi結合，重新形成A

12、TP。酶1APPPAPP30.54kJ/mol酶2資料顯示，正常人每天ATP的轉化量幾乎接近于體重，但在人體內存在的ATP量是很少的。ATP與ADP在體內總是處于不斷轉化的動態平衡之中。同學們可以看書上P89頁的相關內容。那么，在ADP轉化成ATP的過程中，所需要的能量從哪里來？（ATP的形成途徑有哪些？）板書三、ATP的形成途徑學生閱讀課本，教師講解：對于人、高等動物、真菌和大多數細菌來說，ADP轉化成ATP時所需的能量來自于呼吸作用;而對于綠色植物而言，ADP轉化成ATP時能量來自于呼吸作用和光合作用。板書四、ATP的利用吸能反應：需要消耗能量，是吸能反應。（如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應，

13、）這一反應所需要的能量是由ATP水解為ADP時釋放能量來提供的。放能反應：能夠釋放能量，是放能反應。（如丙酮酸的氧化分解，）這一反應所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于ADP轉化為ATP的反應，儲存在ATP中。學生看課本圖，討論ATP還有哪些用途，從而對其進行補充和完善。講述（黑體字是板書）ATP中的能量可以直接轉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，物質跨膜移動所做的功消耗了能量，這些能量叫做滲透能。機械能細胞內各種結構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

14、分裂期間染色體的運動，腺細胞對分泌物的分泌等。電能大腦的思考神經沖動在神經纖維上的傳導，以及電鰩、電鰻等動物體內產生的生物電等，它們所做的電功消耗的就是電能。化學能細胞內物質的合成需要化學能，如小分子物質合成為大分子物質時，必須有直接或間接的能量供應。另外，細胞內物質在分解的開始階段，也需要化學能來活化，成為能量較高的物質（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）。可以說在細胞內的物質代謝中，到處都需要由ATP轉化而來的化學能做功。光能目前關于生物發光的生理機制還沒有完全弄清楚，但是已經知道，生物體用于發光的能量直接來自ATP，如螢火蟲的發光。熱能有機物的氧化分解釋放的能量，一部分用于生成ATP，大部分轉化

15、為熱能通過各種途徑向外界環境散發，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化和傳遞過程中的副產品。此外，ATP釋放的能量中，一部分能量也能用于動物的體溫的提升和維持。教師補充：細胞內儲存能量的物質有糖類脂肪蛋白質等。細胞內消耗能源物質的順序是：糖類脂肪蛋白質。一般情況下生物體內細胞利用的能源物質是糖類，而且糖類中的能量需要分解釋放傳遞給ATP，轉變成活躍的化學能，才能供給各種生命活動利用，所以直接供給生命活動能量的能源物質是ATP，ATP是生物體內能量轉換的”中轉站”。教學反思：本節探究酵母菌細胞呼吸方式的活動要注意解決幾個問題：了解酵母菌作為單細胞生物采取何種方式進行細胞呼吸；酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產物是什么；在實驗中如何控制實驗條件和檢測實驗結果；如何設計對照實驗等。應注意實驗設計的多樣化，避