2019-2020年人教版高中生物必修1 5-2細(xì)胞的能量通貨-ATP 教案2.doc

2019-2020年人教版高中生物必修1 5-2細(xì)胞的能量通貨-ATP 教案2一、教學(xué)目標(biāo) 1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2.寫出ATP的分子簡(jiǎn)式。3.解釋ATP在能量代謝中的作用。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。三、教學(xué)方法講授與學(xué)生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、歸納四、課時(shí)安排：1課時(shí)五、教學(xué)過程 問題探討 “銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽?？椗??！弊屛覀冎販靥拼?shī)人杜牧這首情景交融的詩(shī)句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思考有關(guān)的生物學(xué)問題。（1）螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？ 相互傳遞求偶信號(hào)，以便交尾、繁衍后代。（2）螢火蟲體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。（3）螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎？ 有 生物體的能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)生物體內(nèi)貯存能量的物質(zhì)：脂肪 生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：糖類這其中的能量能不能直接被生物體利用呢？螢火蟲的熒光粉發(fā)光實(shí)驗(yàn)A. 用小刀將螢火蟲的發(fā)光器割下，置入甲、乙兩只試管中，分別各加入 2m水現(xiàn)象：兩只試管均有短時(shí)間的黃色熒光出現(xiàn)。B. 待黃色熒光消失后，在甲試管中加入2ml葡萄糖溶液，在乙試管中加 入 2mlATP溶液。 現(xiàn)象：甲試管不發(fā)光，乙試管發(fā)光。問題：此實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？結(jié)論：ATP是各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。第五章第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”ATP（一）ATP分子中具有高能磷酸鍵1. ATP的中文名稱？ 全稱為三磷酸腺苷，是一種不穩(wěn)定的高能化合物。2. ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為？A、T、P三個(gè)字母的含義？ 1分子ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖、3分子磷酸組成的。 A：腺苷 P：磷酸基 ：高能磷酸鍵 ：普通化學(xué)鍵3. 為什么ATP是高能磷酸化合物？ ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以表示為：APPP 第二個(gè)高能磷酸鍵相當(dāng)脆弱，水解時(shí)容易斷裂，一個(gè)高能磷酸鍵含30.54kj/mol的能量，這就是ATP能夠儲(chǔ)存能量的奧秘所在！所以ATP是活細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。4. 什么是高能磷酸化合物？一般將水解時(shí)，釋放的能量在20.92kj/mol以上的化合物，除ATP外，還有磷酸肌酸（CP）。5. ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）含有兩個(gè)高能磷酸鍵“”， 是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。（2）遠(yuǎn)離A（腺苷）的高能磷酸鍵“”易斷裂且易形成。（斷裂形成ADP）關(guān)于ATP的化學(xué)組成的說(shuō)法中，正確的是（ A ）A. ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PB. ATP中的 A 表示腺膘呤C. 含有三個(gè)高能磷酸鍵D. 含有腺嘌呤和脫氧核糖（二）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP中遠(yuǎn)離A（腺苷）的高能磷酸鍵“”易斷裂且易形成，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P88-89內(nèi)容，回答遠(yuǎn)離A（腺苷）的高能磷酸鍵“”斷裂和形成伴隨著什么過程？1. ATP的水解過程：高能磷酸鍵斷裂，釋放能量，為生命活動(dòng)提供能量。APPP-水解酶- APP+Pi+能量（1）能量去路：參與生命活動(dòng)。（2）能量來(lái)源：遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵水解。APP：二磷酸腺苷（ADP）2ATP的合成過程：ADP+Pi+ 能量-合成酶- APPP（1）能量來(lái)源：植物：呼吸、光合作用。動(dòng)物：呼吸作用、磷酸肌酸的轉(zhuǎn)化。（2）能量去路：儲(chǔ)存在ATP中的高能磷酸鍵內(nèi)。ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下，ATP中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解脫離開來(lái)，形成游離的Pi，同時(shí)，儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵內(nèi)的能量釋放出來(lái)，ATP就轉(zhuǎn)化成ADP。在有關(guān)酶的作用下，ADP可以接受能量，同時(shí)與一個(gè)游離的Pi結(jié)合，重新形成ATP。大家看課本P89的圖。ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化伴隨著能量的釋放和儲(chǔ)存。因此與生物體的新陳代謝密切相關(guān)，二者的循環(huán)過程可以表示為：對(duì)于上述反應(yīng)中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化可以從四個(gè)方面理解：（1）兩者的反應(yīng)條件不同ATP的分解是一中水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶，ATP的合成是一種合成反應(yīng)，起催化作用的是合成酶，根據(jù)酶具有專一性的特點(diǎn)，因此，兩者的反應(yīng)條件不同（2）兩者的能量來(lái)源不同ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存于高能磷酸鍵中的化學(xué)能，而合成ATP的能量主要有光能和有機(jī)物氧化分解釋放出的化學(xué)能，在動(dòng)物和人體內(nèi)還可以來(lái)自于其他的高能化合物如磷酸肌酸。（3）兩者的轉(zhuǎn)化場(chǎng)所不同ATP的合成場(chǎng)所主要是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP分解的場(chǎng)所則在生物體各處。（4）兩者的功能不同ATP是生物體內(nèi)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，它水解時(shí)釋放的能量可以供各種生命活動(dòng)所需而ATP的合成伴隨著能量的儲(chǔ)存，該反應(yīng)實(shí)際上是生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)移過程。總之，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的可逆反應(yīng)，兩者轉(zhuǎn)化的方向即取決于相應(yīng)的酶的存在，又取決于細(xì)胞內(nèi)能量供求關(guān)系，正是由于兩者的不斷循環(huán)，才保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行。TP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)？可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：正逆反應(yīng)都在同一條件下進(jìn)行ATP 酶1 ADP+Pi+能量ADP+Pi+能量 酶2 ATP酶ATP水解酶ATP合成酶場(chǎng)所細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞核等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量來(lái)源高能磷酸鍵呼吸作用、光合作用能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于ATP中物質(zhì)可循環(huán)利用，能量是不可循環(huán)利用，反應(yīng)不可逆下列生理過程中，能生成ADP的是（ C ） A. 洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離 B. 大麥成熟區(qū)細(xì)胞的吸水C. 人體細(xì)胞從周圍環(huán)境中吸收K+ D. 樟樹葉片蒸騰失水 資料分析：（1）經(jīng)測(cè)定，正常人體細(xì)胞中ATP和ADP的總量?jī)H有210mg（2）成年人，靜止?fàn)顟B(tài)下，24小時(shí)內(nèi)有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，一個(gè)人在激烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，1分鐘約有0.5kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。結(jié)論：（1）特點(diǎn)：細(xì)胞內(nèi)的ATP含量極少，轉(zhuǎn)化十分迅速（2）意義：為生物體內(nèi)部提供穩(wěn)定的供能環(huán)境（三）ATP的利用吸能反應(yīng)總是與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)總是與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。結(jié)合課本圖，討論ATP還有哪些用途，從而對(duì)該圖進(jìn)行補(bǔ)充和完善。ATP中的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變成機(jī)械能、化學(xué)能、電能、滲透能、光能等其它形式的能量。思考與討論：在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870KJ的能量。（1） 計(jì)算：1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是1分子ATP水解所釋放能量的多少倍? 94倍（2）有人說(shuō)，如果把糖類和脂肪比作大額支票，ATP則相當(dāng)于現(xiàn)金。你認(rèn)為這種比喻有道理嗎？ 有小試牛刀：1. ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫為（ B ）A. A-P-PP B. A-PPPC. APP-P D. APPP2. 生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源依次是（ D ）A. 太陽(yáng)能、糖類、ATP B. ATP、糖類、脂肪C. ATP、脂肪、太陽(yáng)能 D. ATP、糖類、太陽(yáng)能 3. 一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（ C ）A. 1，2，2 B. 1，2，1C. 1，3，2 D. 2，3，1 4. 如果一個(gè)ATP脫去兩個(gè)磷酸，該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸的基本單位之一，稱為（ A ）A. 腺嘌呤核糖核苷酸 B. 鳥嘌呤核糖核苷酸C. 胞嘧啶核糖核苷酸 D. 鳥嘧啶核糖核苷酸 六、板書設(shè)計(jì)第二節(jié) 細(xì)胞的能量通貨ATP（一）ATP是各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)1. 全稱：三磷酸腺苷 2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A-PPP（二）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ADPPi能量 ATP（三）ATP的生成途徑光合作用和呼吸作用（四）ATP的利用