内容正文:
第五章 细胞的能量供应和利用
第2节 细胞的能量“货币”ATP 导学案
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【一、学习目标】
知识与技能:
1.简述ATP的化学组成和特点。
2.写出ATP的分子简式,解释ATP与ADP相互转化的过程及意义。
3.举例说明ATP的利用,理解ATP作为能量“货币”的含义。
过程与方法:
1.通过分析ATP与ADP的相互转化,学习用辩证的观点看待物质和能量的变化。
2.通过类比“货币”的流通,理解ATP在能量代谢中的作用。
情感态度与价值观:
1.认同ATP是细胞生命活动的直接能源物质,形成科学的能量观。
2.感受生物体内能量代谢的精妙与高效。
【二、学习重难点】
重点:ATP的化学组成和特点;ATP与ADP的相互转化。
难点:理解ATP作为能量“通货”的含义;ATP与ADP的相互转化是动态平衡的过程。
【三、课前预习·自主探究】
一、问题探讨(阅读课本P86“问题探讨”)
1.萤火虫发光的能量直接来源于________,最终来源于________。
2.葡萄糖和ATP,哪一种物质更像是细胞内的“能量货币”?________。
二、基础梳理
1.ATP的功能
(1)ATP是驱动细胞生命活动的________能源物质。
(2)中文名称:________________。
2.ATP的分子结构
(1)分子简式:________________。
① A代表________________。
② T代表________________。
③ P代表________________。
④ “~”代表________________。
(2)ATP分子中________(填字母)位置的高能磷酸键容易水解和形成,伴随着能量的________和________。
3.ATP与ADP可以相互转化
(1)ATP的水解:ATP → ________ + Pi + 。该过程(需要/不需要)酶催化,能量用于________。
(2)ATP的合成:________ + Pi + ________ → ATP。该过程________(需要/不需要)酶催化,能量来自________和________。
(3)转化特点:物质可________,能量________(可/不可)循环利用。转化速率________。
4.ATP的利用
(1)用于________________反应,如蛋白质、核酸的合成。
(2)用于________________,如肌肉收缩、纤毛摆动。
(3)用于________________运输,如主动运输、胞吞、胞吐。
(4)用于________________,如萤火虫发光、电鳗放电。
【四、课堂探究·合作学习】
探究一:ATP的结构与功能
1.模型构建:请画出ATP的分子结构简图,并用文字标注出腺苷、磷酸基团和高能磷酸键。
2.小组讨论:为什么说ATP是细胞的“能量货币”,而葡萄糖是“能量的存储形式”?(从供能特点角度分析)
(1)ATP:________________________________________________。
(2)葡萄糖:______________________________________________。
探究二:ATP与ADP的相互转化
1.反应式书写:请完整写出ATP与ADP相互转化的反应式,并注明能量来源和去路。
ATP水解:____________________。能量去路:_________________。
ATP合成:____________________。能量来源:_________________。
2.辩证分析:有人说“ATP与ADP的转化是可逆反应”,你同意吗?请从反应场所、能量来源、酶等方面说明理由。
我的观点:________________________。理由:①________________________________;②______________________________________;③________________________________________。
探究三:ATP的利用实例
1.(多选)下列生命活动中,所需的能量直接来自ATP水解的是( )
A. 淀粉水解成葡萄糖
B. 氧气进入红细胞
C. 萤火虫发出荧光
D. 植物根细胞吸收无机盐离子
E. 大脑思考
2.主动运输、胞吞、胞吐等过程需要________(填“ATP”或“热能”)提供动力,这体现了ATP是细胞生命活动的________。
【五、课堂小结·知识体系】
(请用概念图的形式,构建本节的知识体系)
【六、当堂检测·巩固提升】
一、选择题
1.下列有关ATP的叙述,正确的是( )
A. ATP分子中含有三个高能磷酸键
B. ATP中的“A”代表腺嘌呤
C. ATP是生命活动的直接能源物质
D. 动物细胞中合成ATP所需的能量均来自线粒体
2.ATP在细胞内的含量很少,但细胞对ATP的需求量很大。细胞能够满足对ATP需求的主要原因是( )
A. ATP容易在细胞内合成
B. ATP与ADP的转化十分迅速
C. 细胞呼吸产生的ATP量很大
D. ATP不属于生物大分子,容易合成
二、填空题
1.ATP的中文名称是________________________。其分子简式是________________________。
2.吸能反应一般与________的反应相联系,由________水解提供能量。
三、简答题
下图为ATP-ADP相互转化示意图,请回答下列问题:
(1)ATP是__________________的英文名称缩写,其分子的结构可简写为______________。
(2)ATP分子水解时可释放大量能量、合成时可储存大量能量的化学键叫做_________键。
(3)动物体细胞合成ATP的能量来源于________作用,绿色植物细胞合成ATP的能量来源于________。
【七、课后反思】
1.本节课我用“货币”来类比ATP,觉得这个比喻________(贴切/不贴切),因为__________________________________________。
2.我对“ATP与ADP转化不可逆”这一知识点的理解是:_______________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
【三、课前预习·自主探究】
一、1.ATP;太阳能(或有机物中的化学能) 2.ATP
二、1.直接;三磷酸腺苷
2.A-P~P~P;腺苷;三;磷酸基团;高能磷酸键;末端磷酸基团;释放;储存
3.ADP;能量;需要;各种生命活动;ADP;能量;需要;细胞呼吸;光合作用;可逆;不可;很快
4.吸能;肌肉收缩;物质跨膜;发光发电
【四、课堂探究·合作学习】
探究一:1.
2.ATP分子量小,不稳定,水解释放能量快速、高效,可直接为生命活动供能,像“零钱”一样便于流通使用;葡萄糖分子稳定,储存的能量多,但不能直接供能,需要氧化分解后转化为ATP才能利用,像“存折”一样用于储存。
探究二:1.ATP→ADP+Pi+能量;用于各种生命活动;ADP+Pi+能量→ATP;细胞呼吸、光合作用
2.不同意;①反应条件不同(酶不同);②能量来源与去路不同(ATP水解放能,合成耗能);③反应场所不尽相同。
探究三:1.C,D,E 2.ATP;直接能源物质
【六、当堂检测·巩固提升】
一、1.C 2.B
二、1.三磷酸腺苷;A-P~P~P 2.ATP水解;ATP
三、(1)三磷酸腺苷;A-P~P~P
(2)特殊化学键
(3)细胞呼吸;细胞呼吸、光合作用
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