5.2细胞的能量“货币”-ATP导学案 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

本文围绕“细胞的能量‘货币’ATP”展开，介绍ATP化学组成、结构特点及在能量代谢中的作用，承接细胞能量相关知识，为后续细胞呼吸学习奠基。通过自主感知、深入学习等环节，培养学生生命观念、科学思维等核心素养，如分析ATP结构与功能渗透结构与功能观。 本设计创新点在于多维度引导学生思考，采用问题驱动教法。从学生层面看，提升其归纳分析能力；从教师层面，提供清晰授课框架；从课堂效果，有效突破ATP与ADP相互转化这一教学难点。

高一年级 生物课堂导学提纲 编号： 日期： 编制： 审核： 5.2 细胞的能量“货币”ATP 【学习目标】 1.通过对ATP化学组成和结构特点的学习，认同ATP的结构与其功能相适应； 2.通过小组讨论，能归纳、概述ATP和ADP的相互转化及意义； 3.通过对生活实例的分析，能解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因。 【学习重难点】 教学重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。 教学难点：通过ATP和ADP的相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 【自主感知】 认真阅读课本P86-89,回答以下问题。 （1） 组成ATP分子的化学元素有哪些？其结构式可简写成什么？ （2） ATP结构式中的“A”指的是什么？由什么组成？“P”代表什么？ATP的中文名称是什么？ （3）ATP末端具有转移势能的原因是什么？ （4） 分别写出ATP水解释放能量和ATP合成贮存能量的反应式。 （5） 参与ATP水解和ATP合成的酶是否相同？为什么？ （6）ATP水解释放能量时是将哪一个键断裂？ （7）植物体合成ATP所需能量来源于什么过程？动物和人呢？ （8）ATP在细胞生命活动中哪些方面被利用？请举例说明。 （9）细胞内的吸能反应一般与ATP水解的反应有关还是与ATP合成的反应有关？放能反应呢？ 【深入学习】 1．根据ATP结构式及教材86-89页相关内容思考下列问题： （1） 上图中①②③④⑥的结构分别是什么？ （2）联想前面对RNA的学习，你认为ATP和RNA存在什么关系？ （3）结合教材87页相关文字，想一想生物体对ATP的需求量大，而其在生物体中的含量少，生物体是如何解决这一矛盾的呢？ 【拓展延伸】 1．ATP与能量的关系的两个误区 （1）误认为ATP是唯一的直接供能物质。ATP为生物体生命活动直接提供能量，但不是唯一的直接能源物质，如UTP参与糖原的合成和糖醛酸代谢，GTP参与糖异生和蛋白质合成，CTP参与磷脂的合成。 （2）ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，储存大量能量。 2．生物体内的能源物质总结 (1)能源物质：糖类、脂肪、ATP。 (2)主要能源物质：糖类。 (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 (4)良好的储能物质：脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。 (6)最终能量来源：太阳能。 3.不同化合物中“A”的辨别 【课堂小结】 特殊的化学键 特殊的化学键 【我有问题要问】 1. 3. 2. 4. 【下节提示】 预习生物教材必修一《细胞呼吸的原理和应用》 5.2细胞的能量“货币”-ATP导学案答案 【自主感知】 (1) C H O N P A－P～P～P (2) A是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成。P代表磷酸基团。腺苷三磷酸。 (3) 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 (4) (5) 不同，参与ATP水解的是ATP水解酶；参与ATP合成的是ATP合成酶。两者是不同的反应，不能用同一种酶催化。 (6) ATP末端的特殊的化学键。 (7) 对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量，对于动物、人，真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。 (8) 大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输等。 (9) 吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 【深入学习】 1. （1）①腺苷 ②腺嘌呤核糖核苷酸（AMP） ③腺苷二磷酸（ADP） ④腺苷三磷酸（ATP） ⑥特殊的化学键 （2） 一个核糖加一个腺嘌呤叫腺苷。ATP的结构可以简写为A-P~P~P，其中的这个A-P就是核糖核苷酸。 ATP的两个特殊的化学键都断掉以后，只剩下了核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位，所以可以合成RNA。 （3）ATP和ADP的相互转化是时刻不停的发生并处于动态平衡之中。 教材答案 教材第86页问题探讨 1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。 2.有。萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。 3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。 教材第89页练习与应用 一、概念检测 1.B　[ATP分子中远离A的是两个特殊的化学键。] 2.D　[能直接给细胞生命活动提供能量的是ATP(腺苷三磷酸)。] 3.B　[对于绿色植物来说，ATP合成所需的能量既可来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，ATP合成所需的能量来自呼吸作用所释放的能量。] 4.C　[离子通过离子泵的跨膜运输需要载体蛋白和消耗能量，属于主动运输，A错误；离子通过离子泵的跨膜运输是主动运输，是逆浓度梯度进行的转运，B错误；动物一氧化碳中毒会减少能量的供应，进而会降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；离子的跨膜运输需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会影响载体蛋白的功能，从而降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。] 二、拓展应用 1.提示：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应。这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放的能量提供的。如丙酮酸的氧化分解，能够释放能量，是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，还用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。 2.提示：在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点，一是ATP分子中含有的化学能比较少，1分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放能量的1/94；二是ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。 3.提示：植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“货币”——ATP，这可以从侧面说明生物界具有统一性，也反映了种类繁多的生物有着共同的起源。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$