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5.2 细胞的能量“货币”ATP 的教案
【教材分析】
本节是人教版高中生物必修一第五章第二节的内容，在本章中起到承上启下的作用。本节包括
ATP分子中具有高能磷酸键、ATP与 ADP相互转化以及 ATP的利用三部分内容。三部分内容
所呈现的顺序和内容体现了学科内在逻辑性和学生认知规律的统一，利于学生构建起结构与功
能相适应的生命观念。另外，“ATP与 ADP相互转化”和“ATP的利用”两部分内容是教学的
重点，充分利用教材引导学生从物质和能量的角度解释 ATP是驱动细胞代谢的直接供能物质，
从而达成课标要求，提升学科素养。
【学情分析】
高一学生具备已经了一定的知识水平，思维和学习能力也得到了一定的发展。在学习本节内容
之前，学生已经学习了能源物质的功能、与能量代谢有关的细胞结构，也有一定的知识基础。
学生对抽象知识的理解有一定障碍，而且在对问题的本质分析和协作交流方面还有待加强。
【教学目标】
1、课标要求：
依据 ATP的分子简式，说出 ATP的化学组成和特点；
根据 ATP和 ADP的相互转化解释 ATP在细胞生命活动中的作用。
2、素养要求：
通过对 ATP的结构和作用学习，形成结构与功能相适应及物质与能量的生命观念；
通过对 ATP的合成和利用的学习，养成归纳与概括的科学思维方式。
【教学重难点】
【教学重点】
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
【教学难点】
ATP与 ADP的相互转化
【新课导入】
生命活动需要能量，这些能量来自哪里呢？学生在前面的学习中了解到生命活动需要的能量来
自细胞中的有机物。可以让学生想一想，燃烧一匙葡萄糖，能观察到什么现象？燃烧葡萄糖可
以观察到放出的热和光，说明葡萄糖中蕴含着能量。但是细胞内的各种化学反应均需要温和的
条件，那么细胞中的能量以什么形式释放出来？又是如何被利用的呢？
〖问题探讨〗学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗见 P89。
1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。
2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，注意。
【新课讲解】
ATP 是一种高能磷酸化合物
1、ATP的中文名：三磷酸腺苷（图：这是 ATP分子的立体结构模式图，下面我们通过 ATP
分子的平面结构来了解它的组成。）
通过课本信息和已学知识我们能否确定图中 ATP的三个组成部分？（回答后）其中腺嘌呤和
核糖相结合构成腺苷，再连接三个磷酸基就是三磷酸腺苷。所以 ATP的三个字母的意思就显
而易见。
A：腺苷
T：三个
P：磷酸基（团）
2、ATP的结构简式：
“ ”：高能磷酸键
高能化合物:水解时，释放能量在 20.92kJ／mol上的化合物。
高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54kJ／mol，因此
小结：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
下面我们看例 1。
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的那个高能磷酸键很容
易水解，于是，远离 A的那个磷酸基就脱离开来，形成游离的 Pi（H3PO4），储存在这个高能
磷酸键中的能量释放出来，三磷酸腺苷（ATP）就转化成二磷酸腺苷（ADP）。在有关酶的催
化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的 Pi结合，重新形成 ATP。因此 ATP和 ADP
可以相互转化。
ATP 与 ADP 可以相互转化
（1）学生阅读课本 P88～P89页相关内容，回答问题：ATP与 ADP是怎样相互转化的？（2）
教师讲解：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的那个高能
磷酸键很容易水解脱离开来，形成游离的 Pi（磷酸），同时，储存在这个高能磷酸键中的能量
释放出来，ATP就转化成 ADP（二磷酸腺苷的英文名称的缩写）。在有关酶的催化作用下，ADP
可以接受能量，同时与一个游离的 Pi结合，重新形成 ATP（播放多媒体课件：ATP与 ADP相
互转化）。
资料显示，正常人每天 ATP的转变量几乎接近于体重，但在体内存在的 ATP的量是很少的。
ATP和 ADP在体内总是处于不断转化的动态平衡之中。
1．过程
(1)释放能量：ATP――→酶 ADP＋Pi＋能量。
(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量――→酶 ATP。
2．能量的来源及去路
3．原因及特点
(1)原因：ATP分子中远离 A的那个特殊的化学键很容易水解。
(2)特点：时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
ATP 的利用
资料：电鳐一次放电电压可达 300-500V，足以把附近的鱼电死。据计算，1万条电鯧的电能聚
集在一起，足够使 1列电力机车运行几分钟。
像电鳐发电一样，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP直接提供能量的，你能补
充其他 ATP利用的实例吗？学生举例。
教师课件图示 ATP利用的例子。
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，
空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。细胞内的化学反应可分为什
么反应呢？
教师讲授吸能反应和放能反应。
总结：能量通过 ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把 ATP比喻成
细胞内流通的能量“货币”。
正是由于细胞内具有 ATP这种能量“货币”，才能及时而持续地满足细胞各项生命活动对能量
的需求。
【板书】
第 5章 第 2节细胞的能量“货币”ATP
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1.ATP：腺苷三磷酸
2.ATP的结构简式：A-P~P~P
3.ATP是一种高能磷酸化合物
二、ATP可以和 ADP转化
ATP 酶 ADP+Pi+能量
酶
三、ATP的利用
【课后反思】
本节的教学努力为学生营造自主学习、亲身体验、合作探究的学习氛围，引导学生通过实验主
动发现、探索问题得出结论，逐步培养学生获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交
流与合作的能力。其中利用多媒体导入新课激发学生的学习兴趣并渗透热爱自然和生命的情感
教育；通过 ATP片剂及产品说明书学生可以直观感知 ATP及其性质；学生实验的设计让学生
通过实验主动发现、探索问题，得出“ATP是新陈代谢的直接能源物质”的结论，激发学生参
与积极性的同时训练学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。ATP分子的结构特点”由学
生自主学习完成，培养学生的自主学习能力。ATP与 ADP相互转化”知识抽象，学生缺乏探
究的理论和实践的基础，采用多媒体课件演示其转化过程，并提出问题引导学生思考，通过合
作探究的方式解决问题，教师精讲点拨突破知识重点。通过课堂达标检测检查教学目标达成情
况并进一步落实教学重点难点。布置课后思考题为后面光合作用和细胞呼吸的学习做好铺垫；
搜集有关 ATP的资料培养学生搜集和处理科学信息的能力，给学生充足的自由发挥空间以达
到课后再提高的。

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