2024-2025學年新教材高中生物第3章細胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用第1節(jié)第2課時ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)教學實錄蘇教版必修1主備人備課成員設計意圖本節(jié)課旨在讓學生通過實驗探究，了解ATP的結構和功能，掌握ATP在細胞生命活動中的重要作用，培養(yǎng)學生觀察、分析、推理等科學探究能力，為后續(xù)學習細胞呼吸和光合作用打下基礎。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生生物學科學思維，通過分析ATP的化學結構和能量轉(zhuǎn)換過程，提升學生對生命現(xiàn)象的理性思考能力。增強實驗探究能力，通過實驗操作和數(shù)據(jù)分析，使學生掌握科學探究方法。提高科學探究意識，引導學生關注生命活動中的能量轉(zhuǎn)換，激發(fā)對生物學知識的興趣和探索欲望。教學難點與重點1.教學重點：

-明確ATP的結構，包括其磷酸基團和腺苷的組成。

-掌握ATP的高能磷酸鍵在能量轉(zhuǎn)換中的作用。

-理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程及其在細胞能量代謝中的重要性。

2.教學難點：

-理解ATP水解釋放能量的機制，特別是高能磷酸鍵斷裂的過程。

-掌握ATP在細胞內(nèi)的合成途徑，特別是磷酸化過程和能量來源。

-將ATP的功能與細胞內(nèi)的具體生命活動相聯(lián)系，例如肌肉收縮、神經(jīng)沖動傳導等。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與策略1.采用講授法結合多媒體演示，清晰展示ATP的結構和功能。

2.通過小組討論，讓學生探究ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過程。

3.實施角色扮演活動，讓學生模擬ATP在細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換。

4.利用實驗操作，讓學生親自觀察ATP水解釋放能量的現(xiàn)象。

5.結合課本內(nèi)容，設計思維導圖，幫助學生梳理ATP相關知識。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對ATP的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換嗎？它對我們的生命活動有什么意義？”

展示一些關于細胞能量轉(zhuǎn)換的圖片或視頻片段，讓學生初步感受細胞能量轉(zhuǎn)換的魅力或特點。

簡短介紹ATP的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.ATP基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解ATP的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解ATP的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹ATP的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.ATP案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解ATP的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的ATP案例進行分析，如光合作用和細胞呼吸。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解ATP在能量轉(zhuǎn)換中的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或?qū)W習的影響，以及如何應用ATP解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與ATP相關的主題進行深入討論，如“ATP在細胞信號傳導中的作用”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對ATP的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)ATP的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括ATP的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)ATP在現(xiàn)實生活或?qū)W習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用ATP。

7.課后作業(yè)（5分鐘）

目標：鞏固學習效果，提高學生獨立思考和解決問題的能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于ATP在細胞能量代謝中作用的短文或報告。

要求學生結合所學知識，分析ATP在特定細胞過程（如肌肉收縮或神經(jīng)傳導）中的作用，并提出自己的見解。教學資源拓展1.拓展資源：

-ATP的化學結構圖：通過展示ATP的化學結構圖，讓學生更直觀地了解ATP的組成和結構。

-細胞內(nèi)ATP合成途徑：介紹細胞內(nèi)ATP合成的過程，包括光合作用和細胞呼吸中的關鍵步驟。

-ATP在細胞功能中的應用實例：收集一些實際案例，如肌肉收縮、神經(jīng)傳導等，展示ATP在細胞功能中的重要性。

-ATP與疾病的關系：探討ATP代謝異常與某些疾病（如肌肉萎縮癥、神經(jīng)退行性疾病）之間的關系。

2.拓展建議：

-學生可以查閱相關書籍或資料，深入了解ATP的化學性質(zhì)和生物合成過程。

-組織學生進行小組合作，共同研究ATP在不同細胞過程中的作用，如光合作用和細胞呼吸。

-鼓勵學生參與實驗，通過實驗觀察ATP水解釋放能量的現(xiàn)象，加深對ATP功能的理解。

-引導學生關注ATP在生物醫(yī)學領域的應用，如基因治療、細胞培養(yǎng)等，激發(fā)學生對生物科學的興趣。

-建議學生閱讀一些科普文章，了解ATP在生物進化中的作用，以及ATP相關研究的最新進展。

-組織學生參觀科研機構或?qū)嶒炇遥H身感受生物科學研究的氛圍，拓寬學生的視野。

-鼓勵學生參加生物競賽或科技創(chuàng)新活動，將所學知識應用于實際問題的解決中。

-建議學生關注國內(nèi)外生物科學領域的權威期刊，了解ATP相關研究的最新動態(tài)。

-鼓勵學生參與學術交流，與同行學者探討ATP在細胞生物學中的研究進展和挑戰(zhàn)。

-建議學生關注生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，了解ATP在生物工程和生物制藥中的應用前景。課后作業(yè)1.實驗探究：

設計一個實驗方案，用以證明ATP在肌肉收縮過程中的作用。列出實驗步驟、預期結果和可能出現(xiàn)的誤差分析。

2.案例分析：

分析以下案例，解釋ATP在其中的作用：

案例一：在光合作用過程中，光反應如何產(chǎn)生ATP？

案例二：在細胞呼吸過程中，哪些步驟會產(chǎn)生ATP？

3.應用題：

假設一個細胞在1分鐘內(nèi)消耗了100個ATP分子，請計算該細胞在這一分鐘內(nèi)大約消耗了多少葡萄糖分子（假設ATP的生成效率為1葡萄糖分子產(chǎn)生38個ATP分子）。

4.繪圖題：

繪制ATP水解釋放能量的過程圖，并標注關鍵步驟和涉及的酶。

5.討論題：

討論ATP在細胞信號傳導中的作用，并舉例說明ATP如何調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的信號傳遞。

答案：

1.實驗方案：

-實驗步驟：取兩組肌肉組織樣本，一組在無ATP的情況下進行收縮實驗，另一組在含有ATP的情況下進行收縮實驗。記錄兩組肌肉收縮的強度和時間。

-預期結果：含ATP的肌肉組織樣本應表現(xiàn)出更強的收縮力和更長的收縮時間。

-誤差分析：實驗結果可能受到溫度、pH值、肌肉組織新鮮度等因素的影響。

2.案例分析：

-案例一：光反應通過水的光解產(chǎn)生ATP。

-案例二：細胞呼吸的糖酵解和三羧酸循環(huán)階段產(chǎn)生ATP。

3.應用題答案：

-消耗的葡萄糖分子數(shù)=100個ATP分子/38個ATP分子/葡萄糖分子≈2.63葡萄糖分子。

4.繪圖題答案：

-請學生自行繪制ATP水解釋放能量的過程圖，標注關鍵步驟如ADP的磷酸化、ATP的水解等。

5.討論題答案：

-ATP在細胞信號傳導中作為第二信使，可以激活或抑制細胞內(nèi)的信號通路。例如，鈣離子可以與鈣調(diào)蛋白結合，激活鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶，進而產(chǎn)生ATP依賴的信號傳導。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

今天我們學習了細胞中能量的轉(zhuǎn)換和利用，重點探討了ATP作為驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。以下是本節(jié)課的關鍵點：

1.ATP的結構：ATP由一個腺苷分子和三個磷酸基團組成，其中高能磷酸鍵是其能量儲存的關鍵部位。

2.ATP的功能：ATP在細胞內(nèi)負責能量的轉(zhuǎn)移和利用，是細胞進行各種生命活動的能量來源。

3.ATP的合成：ATP的合成主要通過光合作用和細胞呼吸兩個途徑進行。

4.ATP的利用：ATP通過水解反應釋放能量，供細胞進行各種生理活動，如肌肉收縮、神經(jīng)傳導等。

當堂檢測：

1.選擇題：

-ATP分子中的高能磷酸鍵位于哪個部分？（A.腺苷B.磷酸基團C.高能磷酸鍵之間D.磷酸基團之間）

答案：C

2.簡答題：

-請簡述ATP在細胞呼吸和光合作用中的作用。

答案：在細胞呼吸中，ATP是細胞能量的直接來源，參與糖酵解、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化等過程。在光合作用中，ATP通過光反應產(chǎn)生，用于暗反應中糖的合成。

3.討論題：

-為什么ATP被稱為“能量貨幣”？

答案：ATP在細胞內(nèi)儲存和轉(zhuǎn)移能量，就像貨幣在金融體系中的作用一樣，是細胞進行各種生命活動的能量來源，因此被稱為“能量貨幣”。

4.應用題：

-如果一個細胞在1小時內(nèi)消耗了5000個ATP分子，大約需要消耗多少葡萄糖分子（假設ATP的生成效率為1葡萄糖分子產(chǎn)生38個ATP分子