5.2 细胞的能量“货币”ATP 教学设计-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

课题 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP（1个课时） 时间 2024.11.06 教材分析 本节内容对生物体的供能物质进行了说明，介绍了它的结构功能与转化。 教学目标 1.依据 ATP的分子简式说出 ATP的化学组成和特点。（生命观念、科学思维） 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。（生命观念、科学思维） 教学重难点 1.教学重点 ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。 2.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 教学方法 教学内容及流程 学习任务 教学过程 备注 创设情境 【情境引入】投影夜空点点流萤的图片，重温杜牧的诗句，思考:1.萤火虫发光的生物意义是什么?2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3.萤火虫发光的过程需要消耗能量吗？ 【教师讲述】介绍萤火虫发光的原理，思考：细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光直接提供能量呢？以小组为单位进行活动提出问题:如何设计实验，探究细胞内的直接能源物质。 【教师讲述】讲解实验的材料、原理和变量，阐述实验过程，思考：为什么要在黑暗环境中等到荧光消失后再加入待测的能源物质？播放实验视频，带领学生总结出实验结论：葡萄糖、脂肪不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能为萤火虫的发光器直接供能。 在享受美的视觉的同时，感受中华传统文化的美妙。激发学生的学习兴趣，渗透热爱自然和生命的情感。 引导学生进行实验设计，强调实验设计的对照、等量、单因子原则。 拓展探究提高学生的科学探究能力。 ATP的功能 【回顾总结】回顾我们已经学习过的有关能源物质，回顾细胞内哪些化合物可为细胞的生命活动提供能量。 【教师讲述】ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。葡萄糖里的能量不能直接利用，我们把它比作是存折里的钱；而ATP能直接供能，可以比作现金，即流通的货币，简称“通货”。细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供应能量，细胞中流通的能量“货币”。 【回归课本】阅读课本回答下列问题 观察ATP的化学结构图，利用图片材料，构建ATP的结构模型。 学生通过模型构建，加深对ATP分子结构的理解。 巧妙运用类比，形成生命观 ATP是一种高能磷酸化合物 【教师讲述】介绍1. ATP的结构：中文名称、组成元素、化学组成、结构简式，重点讲解磷酸基团间的普通化学键和特殊的化学键，讲解：两个相邻磷酸都带负电荷相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能，因此ATP不稳定。 【教师讲述】1 molATP水解时释放的能量高达30.54 kJ，水解时释放能量在20.92kJ/mol以上的化合物叫作高能化合物，故也把两个特殊的化学键称为高能磷酸键。 【教师讲述】理解ATP是合成RNA的底物，dATP是合成DNA的底物。 【联系旧知】不同物质中“A”代表的含义 通过类比ATP就如同一个被压缩了的弹簧，分子内部是会储存能量的。借此使学生认同ATP是一种高能磷酸化合物。初步形成物质的功能与结构相适应的观念。 学生理解 AMP、ADP、ATP之间的关系，形成结构决定功能的生命观念。 巩固学生对ATP基本结构的认识。 ATP与ADP可以相互转化 【资料分析】通过资料分析得出ATP消耗很大但含量很少的矛盾，但ATP的合成和水解都非常迅速。 【思考讨论】在不同的状态，在剧烈运动与静止状态时，ATP与ADP的转化有什么不同？如果ATP与ADP的转化出现障碍，后果是什么？ 【教师讲述】介绍ATP转化为ADP的过程，ADP转化为ATP的过程，请同学将ATP与ADP转化的概念图补充完整。 【教师讲述】细胞内的化学反应可以分为吸能反应与放能反应。吸能反应与ATP的水解相联系，放能反应与ATP的合成相联系。（吸能反应与放能反应也相互关联，例如主动运输这些反应本身是吸能反应，但与方能反应有关，需要放能反应产生的ATP为其提供能量。）物质是可逆的，能量是不可逆的。 【总结归纳】比较ATP的合成和ATP的水解的表格。 根据事实给学生造成认知上的冲突，从而引发他们进一步探究的欲望。 学生认同ATP与ADP可以快速相互转化:ATP也不会在体内大量储存而导致浪费。 培养学生的科学思维能力。明白这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。 帮助学生认识ATP水解与合成的同时，伴随着能量的变化。形成“物质是能量流动的载体能量是物质代谢的动力”的物质和能量观。 ATP的利用 【教师讲述】细胞中绝大多数需要能量的活动都是由ATP提供能量的，此外还有UTP、GTP、CTP和dATP、dGTP、dTTP、dCTP等。GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂质，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)（也可以作为直接能源物质）。 【视频学习】观看ATP用于肌肉收缩的视频、ATP为主动运输供能的视频，详细讲解ATP为主动运输供能的过程（载体蛋白空间构象的改变）。 【首尾呼应】萤火虫的发光原理与转基因荧光树 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价（十七）、2.完成双导学案第5章第2节、3.完成双导学案第5章第3节第1课时问题式预习部分 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$