5.2 细胞的能量“货币”ATP教学设计2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

学习任务

教师组织引导

学生活动

设计意图

情境中感知ATP的作用并设计实验探究ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质

情景引入：（投影萤火虫发光和夜空点点流萤的图片）银烛秋光冷画屏 轻罗小扇扑流萤 天阶夜色凉如水 卧看牵牛织女星重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。1.萤火虫发光的生物学意义是什么？2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？那萤火虫的发光原理是什么呢？探究活动一：教师：通过相关资料得知：萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧

朗读诗句，并思考回答问题。

阅读资料明确发光原理。理解发光需要能量，直指课题。创造矛盾：是葡萄

在享受美的过程，感受中国诗词的美妙，激发学生兴趣，渗透热爱自然和生命的情感。 

光。细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？是之前学习过的葡萄糖还是其他直接能源物质呢？播放微视频：“萤火虫发光的经典实验。思考：这个实验说明什么？过渡：我们得出结论，ATP是使萤火虫发光的直接能源物质，而葡萄糖、不是。问题一：那么ATP为何物呢？请同学们阅读教材86页第三自然段，以及旁栏的相关信息，思考ATP的结构有哪些部分。

糖供能还是其他？

观察视频实验：理解ATP是直接能源物质，而葡萄糖不是，引入课题，过渡：ATP的结构是什么呢？

展示实验探究，增强可信度，激发学生学习的热情。

理解ATP是一种高能磷酸化合物

探究活动二：以桌为单位，进行活动。共同通过阅读与观察结构式得知，ATP由C.H.O.N.P五种元素组成 分别组成腺嘌呤，核糖，磷酸。腺嘌呤、核糖构成腺苷，整体构成ATP,得出ATP的中文名称：腺苷三磷酸。

问题二：（建构模型）假如用       代表腺嘌呤、用        代表核糖

 用       代表磷酸基团，尝试构建ATP的结构模型。讲解：通过学生建构的模型，知道了ATP 的组成，帮助学生再简化，得出ATP 的结构简式 ，那ATP是如何供能呢？其中A代表腺苷、P代表磷酸、～代表一种特殊的化学键（认真检查学生建构是否正确，特别是特殊化学家的处理）过渡：当ATP在酶

观察ATP的化学结构图，建构ATP模型。

根据模型理解A指的是什么？T指的是什么？P指的是什么？～指的是

学生通过模型构建，加深对ATP分子结构的理解。

根据结构决定功能，认同结构功能观

的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见 ATP水解的过程就是释放能量的过程。 1 mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说 ATP是一种高能磷酸化合物。

什么？通过文字理解特殊化学键的作用，明确理解ATP是一种高能磷酸化合物。

认知ATP和ADP可以相互转化

(示意图转换),我们根据转化图可以得到ATP与ADP转换的表达式。对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中的，研究表明：一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化成ADP，释放能量，供运动之需。这种相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。那么，在ADP转化成ATP的过程中，问题四：所需要的能量从哪里来呢？

教师：对于绿色植物来说，可以来

围绕示意图明确理解示意图内容，同时完成示意图转化成表达式。

得出ATP和ADP转化迅速及转化的统一性。深挖表达式明确能量的来源和去路的不同，酶种类

事实表明，加深认知。

提高知识转化能力，加深对ATP和ADP转化的过程