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细胞的能量通货——ATP
一、教材分析
本节选自人教版高中生物必修一第五章第二节《细胞的能量通货——ATP》，课程标准对本节的要求是：解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。本节内容包括：ATP是细胞能量通货的原因、ATP与ADP相互转化过程和意义及ATP的利用三大部分。本节内容在整个章节处于承上启下的地位，上承降低化学反应活化能的酶，进一步讲解细胞内的化学反应实质，揭示细胞生命活动的直接能源，下启细胞呼吸作用和光合作用，提前说明ADP转化为ATP过程中所需能量的唯二来源——光合作用和呼吸作用。 二、学情分析
本节内容的授课对象是高中一年级学生，学生在学习本节内容前已经学习了：组成细胞的分子、细胞的物质输入和输出、降低化学反应活化能的酶等。学生已经清楚的认识到细胞中各种生命活动，如主动运输需要消耗能量，而在生物体中可以作为能源的物质包括：糖类、脂肪和蛋白质等，其中主要能源是糖类，储能物质是脂肪。然而学生并不了解细胞生命活动的直接能源物质，而且ATP对学生来说是一个全新的概念，因此学习起来具有一定的难度。但是高一学生对新事物接受能力强，具有一定的实验分析能力，只要教师适当引导，利用演示、说明等方法进行教学，学生能够很好的掌握本节内容。 三、教学目标
1、 尝试分析教师所演示实验结果，得出结论——ATP是细胞的能量“通货”； 2、 说明ATP与ADP转化过程及其意义； 3、 举例说明哪些生命活动需要ATP提供能量； 四、教学重难点
教学重点：
1、 ATP与ADP转化过程； 2、 ATP是生命活动的直接能源 教学难点：
1、ATP与ADP转化过程与意义 五、教学过程 温故知新 教师活动 【旧知回顾】请大家根据所学知识和生活实际，说一说为生命活动提供能源的物质有哪些呢？ 其中生命活动的主要能源是什么呢？储能物质是什么呢？这所有的能量是来自于哪里呢？ 提到这些所有的能源物质，那么细胞生命活动的直接能源物质究竟是什么学生活动 【回答问题】能够提供能源的物质有：脂肪、蛋白质、糖类。 生命活动主要能源物质是糖类，储备能源的物质是脂肪。这些所有能量来源是来自于太阳能。 设计意图 回顾旧知
呢？糖类？脂肪？还是其他物质呢？ 实验导入 【讲解】科学家还在细胞内发现一种物为探究细胞生命活动的直接能源，我们准备了试管若干、萤火虫尾器研磨液（穿插讲解萤火虫发光原理）、脂肪、葡萄糖、物质A、和清水。请大家小组讨论尝试设计实验进行探究。（在学生讨论过程中教师适时提醒实验设计所遵照的原则：单一变量原则和对照原则） 【总结】科学家们已经通过实验证明物质A直接为细胞生命活动提供能量，物质A为ATP，中文名称三磷酸腺苷。 ATP分子具有高能磷酸键 【讲解】 1、ATP的结构 ATP是由一个腺苷（腺嘌呤和核糖结合而成）和三个磷酸基团组成。结构简式：（可以涉及ATP去掉两个磷酸基团剩余部分为AMP腺嘌呤核糖核苷酸）A—P~P~P，其中一个磷酸直接连接到腺苷上，其余两个则相继连接。 2、 高能磷酸键 三个磷酸基团相连接的两个磷酸键比较不稳定，称为高能磷酸键。其水解释放的能量比普通磷酸键多，多达30.54kJ/mol，所以说ATP是细胞内的高能磷酸化合物。 ATP与ADP转化过程 【提问】ATP是如何释放能量的呢？请 【阅读课本，回答问题】 教师提出问题链，学生根据问题链有目的地阅读课本回答问题。 【学生讨论】设计四组实取四支试管，分别加入等量萤火虫尾器研磨液，每支试管分别加入等量脂肪、葡萄糖溶液、物质A溶液、和清水（单一变量原则）。其中加入清水的试管作为空白对照（对照原则）。 猜测实验结果：加入物质A的试管发出荧光，其他试管没有荧光。 【认真听讲】记笔记 学习ATP结构，从现象到结构，进一步理解细胞能量的通货 证明直接给细胞生命活动提供能量 质A可能是细胞生名活动的直接能源。 验 大家阅读p88页内容，回答以下问题： 1、 ATP、ADP、Pi、相关酶
（1） ATP合成和分解过程涉及哪些物质？ （2） ATP合成和分解的位置分别在哪里？ （3） ATP合成和分解中能量的来源与去处是哪里？ （在这个过程教师板书） 【讲解】一个成年人在静止状态下，24小时需要近40kgATP的转化释放的能量，但ATP 在细胞内含量非常少，这有赖于ATP水解过程非常迅速，有利于为细胞生命活动提供能量。 【讲解】虽然ATP合成与分解并非可逆反应，其原因是： 1、 反应条件不同（酶） 2、 反应场所不同 3、 能量来源不同 ATP的利用 【讲解】能量通过ATP在吸能和放能反应循环流通，ATP就像黄金、美元这样的通货在细胞内任何地方都能提供能量。因此把ATP称为细胞的能量“通货”。 ATP的利用：肌肉细胞收缩；主动运输；大脑思考…… 运用概念图进行总结 【布置作业】 教学反思
2、 在真核生物中ATP转化为ADP可以发生在细胞任何部位（哪里需要往哪儿搬），ADP转化为ATP主要发生在细胞质、叶绿体和线粒体中。（此时学生并未学习光合作用与呼吸作用，教师适当提醒引导，也为后面学习提前埋下伏笔） 3、 ATP分解释放能量用于细胞生命活动，ATP合成所需能量来自呼吸作用与光合作用。 认真听讲，适当发散提出自己意见 要大胆地把课堂交给学生。如可以让学生设计“萤火虫发光”的实验，而不只是给学生分析；“ATP的分子结构”模型和“ATP与ADP相互转化”模型可以让学生自己构建。可使学生充分发挥主动性，同时培养他们的动手能力和加强建构模型的意识，变抽象为具体。要多举一些与现实生活联系的实例，以增加学生对问题的理解。如在ATP的利用方面，学生经常将化学反应的需能、放能与ATP转化过程中本身的需能、放能相互弄混淆。
因此在以后的教学中，及时进行反思性教学，敢于创新，敢于突破常规，还学生一个激情，自主，有趣，轻松的课堂。