5.2细胞的能量“货币”ATP教案2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的能量“货币”ATP 一、教学目标 1、依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。 2、根据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。 二、教学重点 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 三、教学难点 通过ATP与ADP相互转化的特点,解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 四、课时安排 1个课时 五、教学方法 讲授、讨论、自主探究、合作探究 六、教学过程设计 学习任务 教师组织和引导 学生活动 设计意图 新课导入 【复习导入】 1、回忆:细胞中有哪些能源物质? 但上述能源物质不能直接为细胞生命活动提供能量。 提问:直接能源物质是什么? 2、思考:阅读课本问题探讨,什么物质为萤火虫发光直接提供能量? 3、进入萤火虫发光器经典实验的学习,强调该实验设计的对照、等量原则。让学生思考:实验结果说明了什么?进一步加深学生对ATP是直接能源物质的认识。 【过渡】 ATP为什么能够作为驱动细胞生命活动的直接能源物质呢?这与它的结构特点密不可分。 回忆 细胞主要能源物质——葡萄糖 细胞内良好的储能物质——脂肪 动物细胞储能物质——糖原 植物细胞储能物质——淀粉 阅读,分析,思考,得出结论。 有利于加深学生对相关知识点的印象,与学生的已知产生冲突,有利于激发学生学习探究的欲望。 培养学生归纳概括的科学思维和实验探究能力。 ATP是一种高能磷酸化合物 【合作探究一:ATP分子结构】 让学生阅读课本第86页,以小组为单位,合作学习ATP分子结构,三分钟后代表上来介绍ATP的分子结构! 建议:可以从中文名称、字母含义、组成元素、结构简式等方面介绍 思考1:如何从结构上来理解腺苷三磷酸这个名字? 思考2:ATP在供能时,如何释放能量? 联系物理知识讲解ATP中的高能键,同时类比压缩的弹簧。 1molATP水解释放的能量高达30.54kJ,让学生认同ATP是一种高能磷酸化合物。 习题巩固 小组合作学习ATP的分子结构,并上来展示学习成果。 思考,说出ATP分子结构,理解ATP、ADP与AMP之间的关系。 思考,回答,说出特殊的化学键放能特点,理解ATP是一种高能磷酸化合物 完成题目。 培养学生自主学习、合作学习与归纳总结并表达的能力。 巩固学生对ATP基本结构的认识。有利于学生结构与功能观的建立。 培养学生归纳总结能力,增强对ATP供能机制的认识,认同ATP是一种高能磷酸化合物,进一步加强结构与功能相适应的观念。 巩固ATP分子结构特点知识点。 ATP与ADP可以相互转化 【资料分析】 资料1:成年人体内ATP的总量约2~10 mg,在安静的状态下一天需要消耗的ATP为48 kg,在活动的状况下ATP的消耗可达0.5 kg/min ;在安静状态时,肌肉内ATP的所释放能量只能维持肌肉收缩1~2 s。 引导思考:如何解决矛盾? 资料2:人体每个细胞每秒钟可以合成约1000万个ATP,且同时有等量的ATP被水解成ADP。 综上:ATP与ADP的转化是时刻不停发生并且处于动态平衡 【合作探究二:ATP与ADP的相互转化】 阅读课本第86-87页,以小组为单位,合作学习ATP与ADP的相互转化过程,三分钟后代表上来介绍ATP与ADP的相互转化过程! 建议:可以从转化的反应图解介绍转化过程(包括反应式、合成ATP能量来源等) 比较:ATP与ADP相互转化 思考:ATP与ADP相互转化是否可逆? 习题巩固 【过渡】 了解了ATP的供能方式我们再来思考一个问题,生物体的生命活动在不断地消耗能量,意味着ATP在不断的水解供能,那生物体中有那么多ATP吗? 分析资料,得出结论:ATP消耗量多,但ATP含量很少 思考,讨论 分析资料,得出结论:ATP合成和水解都非常迅速 小组合作学习ATP与ADP的相互转化过程,并上来展示学习成果。 列表比较,分析转化过程,理解物质可逆,能量不可逆 完成题目 通过思考,让学生认同“ATP与ADP的转化是时刻不停发生并且处于动态平衡”对于生物体新陈代谢的重要意义。 培养学生自主学习、合作学习与归纳总结并表达的能力。 归纳、总结ATP与ADP相互转化过程 巩固ATP与ADP相互转化。 ATP的利用 【举例】 请说出ATP水解释放的能量可以用于哪些生命活动? 【自主探究三:ATP释放的能量如何用于各种吸能反应?】 阅读课本第88页图5-7,为下列过程排序! ①磷酸基团与载体蛋白结合 ②磷酸化导致载体蛋白空间结构改变 ③ATP水解 ④钙离子与载体蛋白结合位点结合 ⑤载体蛋白催化ATP水解的活性被激活 ⑥钙离子结合位点转向膜另一侧,将钙离子释放 观看视频,掌握ATP水解与吸能反应的关系。 【探究四:细胞的能量“货币”—ATP】 阅读教材,思考并回答为什么说ATP是细胞的能量“货币”。 引导学生认识到放能反应与