生命活动的直接能源——ATP优秀教学实录

《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计

一、教材内容、地位

《细胞的能量“通货”——ATP》是高中生物（新课标人教版）必修I《分子与细胞》第5章《细胞的能量供应和利用》中第2小节的内容。本节内容主要介绍ATP的分子组成和结构特点、ATP与ADP的相互转化以及ATP在细胞生命活动中的作用3个方面的内容。本节教学内容相对较少，但是各部分内容的联系与渗透十分典型，需要综合理解与应用。同时，该节内容在《细胞能量供应和利用》一章中的承接作用相当明显，学习好本节内容，有助于帮助学生更好掌握后面包括细胞呼吸、光合作用等知识。

二、学情分析

通过《组成细胞的分子》一章的学习，学生对能源物质与能量有了进一步的理解，也为学习ATP这一细胞的直接供能物质奠定了基础。但是ATP与ADP作为两种看不见摸不着的物质，又是学生新接触的两个概念，学生掌握起来是有一定的难度，因此应该侧重对此两种物质化学组成简式的分析与解释。此外，学生通过物理、化学两学科的学习，已经具备了能量转化的知识，将其转移应用到对ATP与ADP的相互转化上，来认识细胞内的能量转化，是有帮助作用的。

三、教学目标

（一）知识与技能

1．简述ATP的化学组成和特点

2．写出ATP的分子式

3．解释ATP在能量代谢中的作用

（二）过程与方法

1．通过ATP与ADP的相互转化关系，认识ATP在细胞中作为能量流通的、

2．通过分析，比较在生物体生命活动中，ATP的如何生成和消耗，找出能量代谢的规律

（三）情感态度与价值观

1．激发学生的学习兴趣和渗透热爱生活的和生命的情感教育

2．培养学生主动参与的学习态度，培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度

四、教学重难点

（一）教学重点

1．ATP化学组成的特点及其在能量中的作用

2．ATP与ADP的相互转化

（二）教学难点

ATP与ADP的相互转化

五、教学方法

本节教学采用教师引导,学生自主、合作和交流讨论相结合的方法展开教学

六、课时安排

1课时

七、教学过程

教学过程

情境创设

教师组织与引导

播放萤火虫视频，引出发光需要消耗能量，然后回忆前面所学过的能源物质。

教师小结：萤火虫尾部发光需要一种活跃的、能直接使用的能量，但是细胞中的糖类、脂肪等物质中的能量却是稳定，解决这一矛盾的物质是ATP（三磷酸腺苷）。

衔接：ATP是什么物质？

引导学生自学分析ATP的结构式（完整化学结构）：介绍腺嘌呤、核糖（组成腺苷）、磷酸基团。

提出ATP的结构简式A—P～P～P，分别介绍：A代表腺苷；P代表磷酸基团；T代表三；～代表特殊的化学键，即高能磷酸键，储存有大量的能量，水解时可以释放出来。

学生活动

学生思考与讨论

设计意图

ATP的分子简式及其结构特点

通过问题，引入新课

提出ATP这种特殊的物质

观看ATP的结构

式和汉字提示

对应ATP的结构通过介绍式，理解并掌握ATP的结构ATP的结构简简式，完成式。

教学重点

一：ATP的结构特点

需要向学生解释清楚高能化合物

的概念，即一般把水解时释放20.92 识记

kJ/mol以上能量的化合物叫高能化

合物,如ATP末端磷酸水解生成ADP和

磷酸时，释放出的能量约30.5kJ/mol，可见ATP是高能化合物,这种键称为高能键，常以“～”符号表示。

而且ATP的能量与某些高能化合物（如磷酸肌酸）相比，要低一些，因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后，释放出2870kJ/mol的能量。结果，存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱，而储存在ATP分子中的能量

则像“零钱”，它更容易在细胞中被使用，因此有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。

小结：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动的直接供能物质。 衔接：ATP如何水解释放出大量能量？

模型建构：

用提供的磁片尝试构建ATP结构模型，加深对结构的认识，教师打比喻引出ADP。

学生阅读教材相关内容，回答问题

讲解、解说ATP的断键方式：ATP不稳定，在酶的催化下，远离A的高能磷酸键断裂，释放出30.54kJ/mol的能量，同时还生成了ADP（二磷酸腺苷）和游离的Pi。

ADP在酶的催化作用下，可以接受能量，并与一个游离的Pi的结合，合成ATP 通过存折中的钱与“通货”的关系，用比喻教学的方式，进一步加深学生对ATP与ADP相互转化的认识：

ATP随着生命活动的进行而减少（对应）通货的花销而减少；细胞中的糖类、脂肪等大分子物质能量的释放合成ATP（对应）存折中的钱取出成为通货。

强调细胞内ATP的含量是相对稳定的；ATP在细胞内的含量是极少的，细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用，ATP的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。最终应使学生认识到ATP与ADP之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的，ATP是生物体的直接能源，是细胞能量代谢的“通用货币”。

ATP与ADP的相互转化

带着问题阅读教材并回答问题

掌握断键方式与位置

掌握ADP+Pi+能量→ATP 掌握ATP→ADP+Pi+能量

了解ADP转化为ATP的能量来源

板书ATP与ADP间的关系

加强理解记忆，培养理解能力

教师引导学生思考讨论：ATP与ADP相互转化的能量供应机制（教材89页图5-6）

对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量；对于绿色植物来说，除了依赖呼吸作用所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，ADP转化为ATP还利用了光能。

小结：板书 ATP与ADP相互转化示意图，

学生口述，教师补充。

ATP 衔接：ATP作为细胞生命活动的直接的利供能物质，都提供那些生命活动能用

量？

教师从学生在校生活以及前面所学内容进行引导学生回答，最后一起总结：主动运输、生物发电发光、肌肉收缩、大脑思考、细胞吸收反应等生命活动需要能量。

教师提出关于细胞内吸能反应、放能反应与ATP的关系：吸能反应一般与ATP水解相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。实现能量的循环。（再次验证ATP的“通货”作用）

课堂引导学生以概念图的方式进行总结

总结

评价反馈：课本练习，教师检查讲评

随教师的板书口述ATP与ADP相互转化

培养表达能力，完成教学重难点：ATP与ADP的相互转化

学生观看教材5-7图进行思考、归纳，回答教师问题。

以评价促学生的发展。解释ATP在能量代谢中的作用

完成课本练习

总结教学重点，加强学生记忆