5.2细胞的能量“货币”ATP教案 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 第二节《细胞的能量“货币”ATP》教案 1、 学情分析 本节授课对象是高中一年级学生，他们好奇心强，具有一定的知识基础，但学生的生物学科素养还需要培养提升。ATP与ADP是细胞内两种重要的有机物，学生相对比较陌生，ATP与ADP之间的相互转化也比较抽象，学生理解起来有一定的难度。所以通过资料分析、多媒体动画演示等方式突破ATP与ADP的相互转化这一重点，通过类比方法突破ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质这一难点。 2、 教材分析 本节是高中生物必修一“分子与细胞”的第五章第二节。主要内容有“ATP的结构”“ATP与ADP之间的相互转化”“ATP的利用”。从学科的角度来看，ATP也是生命的枢纽：它是驱动细胞生命活动的直接能源物质，构建了细胞能量供应的体系。此外ATP与上一节所学酶共同搭建了化学反应与生命之间的桥梁，其在细胞代谢中具有重要作用，而且在细胞呼吸和光合作用中会产生ATP，因此本节内容是后续章节学习的基础，具有承前启后的作用。 3、 设计思想 在学习了太阳能、糖类、脂脂、蛋白质等能源物质的基础上，本节课再次引入细胞的能量货币——ATP，通过学习ATP结构、合成与分解过程，理解ATP 的供能机制和在自然界中的地位。 4、 教学目标 1.通过对“萤火虫发光”问题的探讨以及对 ATP 结构模型的分析，掌握 ATP 结构、明确 ATP 的功能，形成结构与功能相适应的观念。（生命观念、科学思维、科学探究） 2.通过分析特殊化学键的断裂释放大量能量来解释 ATP 称为高能磷酸化合物的原因。（生命观念、科学思维） 3.通过比较的方式，尝试归纳总结 ATP 的合成及消耗途径特点。（科学思维） 4.通过举例说明 ATP 在生活中的应用，解决实际问题，并通过对 ATP 的理解来纠正错误观念。（社会责任） 5、 教学重难点 教学重点：1、ATP的结构简式及其特点；2、ATP与ADP的相互转化过程； 教学难点：1、ATP与ADP的相互转化过程；2、ATP在能量代谢中的作用。 6、 资源与工具 （1）多媒体设备：投影仪、电脑、音响系统。 （2）实验器材：显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、培养皿、酒精灯、试管架、ATP结构模型卡纸。 （3）教学辅助材料：ATP与ADP相互转化的动画视频、细胞呼吸与光合作用的流程图。 7、 教学设计过程 8、 教学方法 教学方法：分析讨论法、情景教学法、直观讲授法； 学习方法：观察法，归纳法 9、 教学过程 教学环节 教学活动 学生活动 设计意图 新课导入 展示萤火虫发光视频，动手实验讲解实验原理： 细胞中哪些物质为萤火虫发光提供能量呢？回顾蛋白质、糖类、脂肪等物质在细胞的作用。 学生观看思考讨论并回答问题。 认真观看视频，观察实验现象，得出实验结论：ATP为萤火虫发光提供能量。 创设情境，激发学生学习兴趣，通过播放实验视频，使学生直观理解ATP为萤火虫发光提供能量。 ATP是生命活动的直接能源物质 通过类比货币→ATP；支票→糖类、脂肪等有机物；生活物品→生命活动等类比讲解ATP是生命活动的直接能源物质 学生认真听课 通过类比，使学生更易于理解ATP是生命活动的直接能源物质 ATP是一种高能磷酸化合物 展示ATP结构模型图，引导学生说出ATP、ADP、AMP的中文名称。 提醒学生：AMP也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一 展示ATP分子结构示意图，让学生阅读教材86页内容，回答问题： ATP中文名称、组成元素、结构简式和化学组成。 展示ATP结构简式， 讲解：联系物理知识解释高能键：ATP中的磷酸基团带有负电，同种电荷相互排斥，所以高能键不稳定容易断裂，释放能量。因为其断键释放能量高达30.54 KJ/mol，所以ATP是一种高能磷酸化合物。 列表展示ATP、DNA、RNA、核苷酸中“A”的不同含义。 学生自主预习，动手制作ATP结构模型图回答问题 通过模型图、分子结构简图，使学生更易于理解ATP的结构，同时培养学生观察分析能力。 ATP与ADP可以相互转化 问：ATP水解断键有两个特殊键，断的是哪个特殊键呢？ 讲解：ATP含有2个储存能量的高能键，决定了它能够储存能量。又由于高能键的不稳定性，决定了ATP可以成为细胞内能量的“货币”。 引导学生归纳出： 讲解合成ATP能量来源于呼吸作用和光合作用，并让学生举例说明进行呼吸作用和光合作用的主要生物。 列表比较ATP水解和合成过程。 提供资料：人体中ATP的总量只有大约0.1mol。人体细胞每天的能量需要水解200-300 mol的ATP。 展示ATP与ADP相互转化示意图，用指针转速表示转化速率。引导学生思考：ATP在细胞内含量低，但人体每天消耗很多能量，人体怎么补充生命活动所学的能量呢？ 根据教师提示思考讨论，总结归纳出ATP与ADP可以相互转化反应式。 通过举例说明，知道对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，ATP合成所需的能量来自细胞呼吸；对于绿色植物来说，ATP合成所需的能量来自细胞呼吸和光合作用。 通过资料分析，得出ATP的存量有限，但消耗量大。 培养学生归纳总结能力。 ATP的利用 结合课本图解，引导学生分析回答：ATP水解后可用于哪些生命活动呢？ 展示Ca2＋主动运输动画，ATP与ADP相互转化示意图和吸能反应和放能反应的联系。 阅读课本，根据自己生活经验，列举ATP的利用。 培养学生读图、识图能力。 ATP是细胞内流通的能量货币 理解ATP的作用和吸能反应和放能反应的关系。 课堂小结 根据板书回顾本节所学知识点 跟着教师思路回顾本节所学内容。 通过板书，再次加深学生对知识点的记忆。 10、 板书设计 ADP 合成 分解 ADP 光合作用 ←←ATP →→ 物质运输 呼吸作用 能量 （A—P~P~P） 能量 合成物质 11、 学习评价与作业设计 1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（ ）。 A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 2、如果1个ATP脱去2个磷酸，该物质就是构成核糖核酸的基本单位之一，称为（ ） A、腺嘌呤核糖核苷酸 B、腺嘌呤脱氧核苷酸 C、胞嘧啶核糖核苷酸 D、鸟嘧啶核糖核苷酸 3．下列有关ATP的叙述，不正确的是(　　) A．ATP的合成一般与放能反应相联系 B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能 C．细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATP D．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量” 4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是( ) A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 5．能准确表示 ATP 中三个磷酸基团之间，以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是 （ ） A．A—P—P ~ P B．A—P ~ P ~ P C．A ~ P ~ P—P D．A ~ P ~ P ~P 6．下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是 （ ） A．脂肪酸 B．氨基酸 C．腺苷二磷酸 D．腺苷三磷酸 7．ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，下面关于 ATP 的叙述，错误的是 （ ） A．细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布 B．ATP 合成所需的能量由磷酸提供 C．ATP 可以水解为 ADP 和磷酸 D．正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值相对稳定 8．同样是能源物质，ATP 与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出 ATP 具有哪些特点。 9．在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以 ATP 作为能量“货币”的，这是否也说明生物界的统一性？这对你理解生物的进化有什么启示？ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$