《細胞的能量“通貨”-ATP》優秀教學設計

設疑導入

提問：屏幕上的昆蟲是什麼？

唐朝詩人杜牧有詩云：銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢，天街夜色涼如水，卧看牛郎織女星。讓我們在詩情畫意中來思考與螢火蟲有關的三個生物學問題。

1、螢火蟲發光的生物學意義是什麼？

2、螢火蟲體內有特殊的發光物質嗎？

3、螢火蟲發光的過程有能量的轉換嗎？

答案1：螢火蟲發光的生物學意義主要是相互傳遞求偶信號，以便交尾繁衍後代。（還具有一定的警戒作用和照明作用）

2、腹部後端細胞內的熒光素是其特有的發光物質。

3、有。其腹部細胞內一些有機物中儲存的化學能，只有在轉變成光能時，螢火蟲才能發光。

要解答第三個問題化學能如何轉變光能的，就需要我們來共同探討第二節：細胞的能量“通貨”-ATP（引出課題）

學生欣賞並思考回答

既激發學生的童趣，同時通過討論引導學生運用學過的知識由現象深入思考其本質規律

引導探索

教師：生物的很多生命活動需要消耗能量。（舉例？）

通過圖片我們發現生物體確實把能量用於生命活動的各個方面。

下面我們來回顧已經學過的知識:

糖類是生物體進行生命活動的主要能源物質。

脂肪是生物體內貯存能量的物質。

太陽能是最終的能量來源。

（思考）那麼糖類、脂肪、太陽能中的能量能不能直接用於生物體的生命活動呢？

讓我們通過實驗（見課件）來解決這個問題吧。

實驗探究（見課件）

用小刀將數十隻螢火蟲的發光器割下,乾燥後研磨成粉末,取四等份分別裝入四支試管,各加入少量水使之混合,置於暗處,可見試管內有淡黃色熒光出現,約過15分鐘熒光消失，然後……

實驗的結果？A、B、C試管無熒光，D試管出現熒光。那麼這個實驗説明了什麼問題？

糖類等能源物質中的能量能不能直接用於生物體的生命活動？（不能）而ATP中的能量可直接用於生物體的生命活動。通過研究人們發現糖類等能源物質中的能量先要轉移到ATP中，再由ATP供生命活動利用。

由此可見，ATP在生物的生命活動中扮演了重要的角色。

一的結構

請同學們按板書內容看P88第2段及左欄的相關信息，準備提問

1、ATP的中文名：三磷酸腺苷（圖：這是ATP分子的立體結構模式圖，下面我們通過ATP分子的平面結構來了解它的組成。）

通過課本信息和已學知識我們能否確定圖中ATP的三個組成部分？（回答後）其中腺嘌呤和核糖相結合構成腺苷，再連接三個磷酸基就是三磷酸腺苷。所以ATP的三個字母的意思就顯而易見。

A：腺苷

T：三個

P：磷酸基（團）

2、ATP的結構簡式：

“ ”：高能磷酸鍵

高能化合物:水解時，釋放能量在20.92kJ／mol上的化合物。

高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ／mol，因此

小結：ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物。

（引入下一個內容）資料分析：

一個成年人在安靜的狀態下，24h內竟有40kg的ATP轉化成ADP。一個人在劇烈運動狀態下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。如果ATP分解轉化成ADP放能，而ADP不能生成ATP會有什麼結果？説明什麼？

〖數據顯示〗：kcn它就是阻止人體內新的ATP合成的毒藥，人中毒後在3～6分鐘內就會死亡。

ATP的化學性質不穩定。在有關酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解，於是，遠離A的那個磷酸基就脱離開來，形成遊離的Pi（H3PO4），儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來，三磷酸腺苷（ATP）就轉化成二磷酸腺苷（ADP）。在有關酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同時與一個遊離的Pi結合，重新形成ATP。因此ATP和ADP可以相互轉化。

二、ATP和ADP可以相互轉化

1、反應式： ATP ADP＋Pi＋能量 （物質可逆，能量不可逆）

通過ATP和ADP的相互轉化，我們發現

（1）伴隨能量的儲存和釋放ATP是能量“通貨”

通過資料分析，我們發現

（2）ATP的含量處在動態平衡之中保證了穩定供能

2、ADP合成 ATP時能量的主要來源

動物：呼吸作用

植物：呼吸作用和光合作用

三、ATP的利用

圖的講解，其實動、植物的很多生命活動

肌肉收縮

要耗能酶細胞分裂

ATP→ADP + Pi+ 能量神經傳導

物質分泌

礦質吸收

生長…

説明：ATP與ADP的相互轉化不是可逆反應

a．反應條件不同

ATP水解:水解酶;ATP合成:合成酶（在相互轉化的反應式上補上去）

b．ATP合成與分解場所不同

合成ATP的場所比較侷限，主要是細胞的線粒體、葉綠體等部位；而消耗ATP的部位廣泛，幾乎細胞的所有部位都有耗能的生命活動。

c．能量來源不同

ATP合成：能量來自有機物中的化學能和太陽能；

ATP水解：所釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內的化學能。

d.能量去向不同

小結： ATP水解釋放的能量用於各項生命活動

ADP合成ATP能量儲存在高能磷酸鍵中

生命活動的直接能源物質：ATP

三、ATP的生理功能：

新陳代謝所需能量的直接來源。

需(吸)能反應總是與ATP水解的反應相聯繫,由ATP水解提供能量.

放能反應總是與ATP的合成相聯繫,釋放的能量貯存在ATP中.

也就是説,能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環流動.

故，把ATP比喻成細胞內流通的能量“通貨”。

學生討論總結

學生閲讀課本並指導學生看ATP的結構模式圖

學生閲讀並思考

通過課件展示師生共同總結

列表進行比較，理解兩者之間的轉化是不可逆的

培養學生的探究精神，加強學生自主探究並

根據實驗現象歸納結論的能力

培養學生獲取信息的能力

通過資料引起學生思考ATP在生物體內是如何轉化的？究竟有何作用？

把課本上靜態的圖變為動態的，並引導學生思考

培養學生的總結能力

形象的比喻有助於學生的理解

歸納總結

引導學生歸納總結

培養學生的總結知識的能力

讓學生注意新舊知識的聯繫與區別

應用練習

1、ATP的結構式可以簡寫為（）

A、A-P-P~PB、A-P~P~P

C、A~P~P-PD、A~P~P~P

2、生物體內進行生命活動的直接能源物質、主要能源物質和最終能源依次是 （）

A、太陽能糖類ATP

B、ATP糖類脂肪

C、ATP脂肪太陽能

D、ATP葡萄糖太陽能

3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數目依次是（）

A、1，2，2B、1，2，1

C、1，3，2D、2，3，1

4、ADP轉變為ATP需要（）

A、磷酸、腺苷、能量、酶B、磷酸、腺苷、能量

C、腺苷、能量、酶D、磷酸、能量、酶

5、在ＡＴＰ中，大量的化學能貯存在

Ａ．腺苷與磷酸之間　　　　　Ｂ．磷酸基內部

Ｃ．腺苷內部　　　　　　　　 Ｄ．磷酸基之間

6、下列哪些過程會使細胞中ADP的含量增加的是：①原尿中的葡萄糖進入血液的腎小管上皮細胞②血紅蛋白變為氧合血紅蛋白③甘油進入紅細胞④K+、Na+進入小腸絨毛上皮細胞

A． ① ④B．②④

C．②③D．① ③

酶

7、對於反應式：ATPADP+Pi+能量，以下提法正確的是（）酶

A、物質是可逆的，能量是不可逆的

B、物質和能量都是可逆的

C、物質和能量都是不可逆的

D、物質是不可逆的，能量是可逆的

8、生物體內既能儲存能量，又能為生命活動直接提供能量的物質是（）

A 葡萄糖B 糖原C 三磷酸腺苷D 脂肪

9、ATP與DNA共有的組成成分為（）

A、核酸和磷酸基B、脱氧核糖和磷酸基團

C、腺嘌呤和磷酸基團D、腺嘌呤和高能磷酸健

10 ． ATP分子中大量的化學能儲存在 _______內。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基團、高能磷酸鍵的數目依次是___、____、____個。

學生進行練習。檢測自己的學習情況

即時鞏固與檢測，以練促學，以學促練，提高學生對該知識點的理解與解題能力。