优秀教案系列
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第2节细胞的能量“货币”ATP
教学分析
教学分析
教学目标
1.科学思维:简述ATP的化学组成和特点。
2.科学思维:解释ATP在能量代谢中的作用。
3.生命观念:通过ATP与ADP相互转化关系的多媒体演示,认识ATP在细胞中作为能量“货币”的原因。
评价目标
通过分析比较在生物体生命活动中,ATP如何生成又如何消耗,找出能量代谢的规律。
教学重难点
重点:1.ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
难点:ATP与ADP的相互转化及对能量“货币”的理解。
教学方法
1.可用实验演示法得出ATP是细胞的直接能源物质的结论(条件不足时,可用PPT课件展示模拟实验)。
2.采用直观教学法、讲述法、自学讨论法进行教学,利用PPT课件辅助教学。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
【师】我们先来欣赏一首唐诗:
“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。”
【师】说起会发光的生物,人们马上会想起萤火虫。接下来请同学们观看视频“萤火虫的秘密”。
【师】萤火虫带给我们的美妙和神奇,是因为它会发光。请同学们根据视频内容来探讨几个有关萤火虫发光的生物学问题:
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转换吗?
【生】讨论,发言。
【师】(投影)大家观察分析这些活动,说明什么问题?
【生】生命活动需要能量。
【师】根据前面的学习,我们知道糖类是生物体内主要的能源物质。萤火虫发光的能量是由糖类直接提供的吗?接下来我们来看一个模拟实验:
用小刀将数十只萤火虫的发光器取下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,分别加入等量的葡萄糖和ATP,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见有一支试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失,然后……
思考并回答以下问题:
(1)萤火虫发光过程中,实质上能量发生了怎样的转化?
(2)实验的结果是什么,该实验事实说明了什么?
【生】思考回答。
提示:(1)化学能转化为光能。
(2)加入葡萄糖的试管未出现荧光,加入ATP的试管出现了荧光。糖类中的能量不能直接用于萤火虫发光,而ATP中的能量可直接用于萤火虫发光。
【师】细胞中糖类和ATP之间又存在什么样的关系呢?
【生】ATP的能量来自糖类。
【师】如果把糖类比喻成银行,ATP就是从银行提取的能流通的货币。所以,我们把ATP称为生物体内的直接能源物质。那ATP是怎样的一种物质,使它能承担这一职责?
(设计意图:用实验创设情境导入新课,使学生直观体会ATP的生理学意义,激发学生的学习兴趣。)
探究新知
探究一、ATP是一种高能磷酸化合物
【师】展示ATP的结构图示。请学生观察ATP分子结构示意图,并阅读课本P86,说出ATP中三个字母A、T、P的含义。
【生】ATP中的A代表腺苷,T是三个的意思,P代表磷酸基团。
【师】从结构式来看,ATP与我们前面学习的构成RNA的腺嘌呤核糖核苷酸有什么区别呢?
【生】ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多两个磷酸基团。
【师】ATP的结构式可以简写为A—P~P~P,“—”和“~”分别代表什么?为什么它们不一样?
【生】“—”代表普通化学键,“~”代表特殊化学键,它们储存的能量不同。
【师】ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个特殊化学键很容易水解,产生ADP和磷酸,你能推测并写出ADP的结构简式吗?
【生】写出A—P~P。
探究二、ATP和ADP可以相互转化
【师】请同学们阅读课本P86~87文本和图示,自主完成学案上相关的题目。
【生】完成后展示。
【师】ATP的结构特点在生物体内有什么意义呢?我们一起分析两个资料。
【师】阅读以下材料1、2,思考讨论并回答问题。
材料1:一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP约有48kg。在紧张活动的情况下,ATP的消耗可达0.5kg/min,而人体中ATP的总量大约只有2mg,剧烈运动时只能维持3s。
材料2:将32P标记的磷酸加入细胞培养液中,短时间内快速分离出细胞中的ATP,发现ATP的总量变化不大,但是大部分ATP末端磷酸基团却已经带有放射性标记。
(1)ATP在生物体内含量很少,但生物体对ATP的需求量很大。如何解决这一矛盾呢?
(2)ATP如何完成转化呢?
提示:(1)ATP在细胞内的转化是十分迅速的,从而构成稳定的供能环境。