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2019-2020年高中生物 第五章第二節(jié) 細胞內(nèi)的能量“通貨”—ATP教學(xué)案 新人教版必修1 【大成目標】（目標解讀及課堂組織2分鐘） 1、通過閱讀、資料分析、小組討論等方式，說出ATP的結(jié)構(gòu)及生理功能，解釋ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑，探討ATP在能量代謝中的作用；（重、難點） 2、在資料分析、小組討論中，培養(yǎng)語言表達能力以及查閱資料、共享信息的能力。 【使用說明】 1、精讀課本第88-90頁，用紅筆做好疑難標記； 2、小組合作學(xué)習(xí)，按質(zhì)按量完成導(dǎo)學(xué)案； 3、建議1課時。 基礎(chǔ)案（課前20分鐘,課堂3分鐘展示、點評） 1、ATP的全稱： 三磷酸腺苷 。ATP結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P ，其中，A代表 腺苷 （由腺嘌呤和 核糖 結(jié)合而成），P代表 磷酸基團 ，“～”代表 高能磷酸鍵 。 ATP是細胞內(nèi)的一種 高能磷酸 化合物。 2、ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵容易水解，于是遠離A的那個P就脫離下來，形成游離的 Pi（磷酸） ，同時，儲存在這個 高能磷酸鍵 中的能量釋放出來，ATP就轉(zhuǎn)化成 ADP（二磷酸腺苷 的英文名稱縮寫）在相關(guān)酶的催化下，ADP可以接受 能量 ，同時與一個 游離的Pi 結(jié)合，重新形成ATP。 3、ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式：ATPADP＋Pi＋能量。 對人和動物來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量，來自 呼吸 作用，對綠色植物來說，ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需能量，來自 呼吸作用 和 光合作用 。 4、細胞中的吸能反應(yīng)總是和 ATP水解 相聯(lián)系；放能反應(yīng)總是和 ATP的合成 相聯(lián)系。能量通過ATP分子在 吸能反應(yīng) 和 放能反應(yīng) 之間循環(huán)流通。因此，可以形象地把ATP比喻成細胞內(nèi)流通的能量“通貨”。 升華案 25分鐘（15分鐘小組合作探究，10分鐘展示點評） 2、ATP和ADP的結(jié)構(gòu) 項目 ATP 活學(xué)巧記： ATP的兩個高能磷酸鍵全部水解后所剩部分為AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本組成單位之一。 ADP 全稱 三磷酸腺苷 二磷酸腺苷 結(jié)構(gòu)簡式 A—P~P~P A—P~P 符號含義 A代表 腺苷 ；P代表 磷酸基團 ； ~代表 高能磷酸鍵 。 T代表 三 ； D代表 二 ； 高能磷酸鍵數(shù) 2個 1個 例1．一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(shù)目依次是（ C ）。 A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 例2．ATP中大量化學(xué)能儲存在( D ) A、腺苷內(nèi) B．磷酸基團內(nèi) C．腺苷與磷酸基團連接鍵內(nèi) D．高能磷酸鍵內(nèi) 資料1、肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATP。在人體安靜狀態(tài)時，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1～2s所需的能量。 一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP被水解。 結(jié)論：據(jù)資料1可知生物體內(nèi)的ATP含量很 少 ，但生物體對ATP的需求量很 大 。 3、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化 思考：生物體內(nèi)ATP的含量很少需要卻很多，生物體是如何解決這一矛盾的呢？ 結(jié)論：通過ATP和ADP的 相互轉(zhuǎn)化 。 探究：ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？ (1)、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換（反應(yīng)式）：ATPADP＋Pi＋能量。 (2)、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換的比較 比較項目 ATP合成 ATP分解 酶 合成酶 水解酶 場所 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 細胞內(nèi)所有需要能量的進行生命活動的結(jié)構(gòu) 能量來源 化學(xué)能和太陽能 儲存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能 結(jié)論： ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化在 物質(zhì) 上可逆，在 能量 上不可逆。 例3．ATP轉(zhuǎn)化為 ADP 可表示如下：式中X代表( D ) A、H2O B、[H] C、P D、Pi 例4．關(guān)于動物細胞中ATP的正確敘述（ A ） A、ATP在動物體細胞中普遍存在，但含量不多 B、當它過分減少時，可由ADP在不依賴其他物質(zhì)條件下直接形成 C、它含有三個高能磷酸鍵 D、ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)是可逆的 4、ATP的利用 ATP作為直接能源物質(zhì)，水解后可用于各種生命活動，如轉(zhuǎn)變?yōu)椋夯瘜W(xué)能 （用于合成代謝）、 機械能 （用于肌肉收縮）、 滲透能 （用于物質(zhì)的主動運輸）、電能（生物電、生物發(fā)光）、 熱能 （用于維持體溫）等。 鞏固案 10分鐘（學(xué)生獨立作答、分層達標，教師點撥） 【A級】 1．熒火蟲發(fā)光所用的能量直接來自( D ) A、葡萄糖 B、磷酸肌酸 C、脂肪 D、ATP 【B級】 2．下列生命現(xiàn)象中不伴有ATP消耗的是( B ) A．神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)　　　　　B．含羞草受到刺激小葉合攏 C．葡萄糖在小腸中被吸收　　D．根尖生長點細胞有絲分裂 3．對“ATPADP＋Pi＋能量”的敘述中，正確的一項是(　B　) A．反應(yīng)向左進行和向右進行時所需的酶都是一樣的 B．反應(yīng)向右進行時釋放能量，向左進行時儲存能量 C．整個反應(yīng)是一個動態(tài)平衡的過程 D．植物細胞和動物細胞發(fā)生這個反應(yīng)的生理過程都一樣 【C級】 4.三磷酸腺苷中任何高能磷酸鍵水解后均可放能 30.54kJ/mol ，那么， 1molATP 中所有磷酸鍵儲存的化學(xué)能為（ D ） A ． 34.54mol B ． 61.08mol C ． 91.6mol D ．介于 61.08mol 與 91.6mol 5．在活細胞中，右圖中循環(huán)過程永不停止地進行著。請運用所學(xué)知識，分析回答ATP和ADP循環(huán)中的有關(guān)問題： (1)ATP作為生物體生命活動的 直接能源 物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)簡式為 A—P～P～P ，在②過程中，是由于 遠離腺苷的高能磷酸 鍵的斷裂而釋放出能量。 (2)在綠色植物細胞內(nèi)，與①相應(yīng)的生理活動主要是在細胞內(nèi)的 細胞質(zhì)基質(zhì) 、 線粒體 、 葉綠體 中進行。 (3)A1和A2分別起什么作用？二者相同嗎？ A1起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶； A2起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶。二者不相同。 (4)①中能量El的來源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？ ①植物細胞中能量E1來自于光合作用過程中利用的光能和呼吸作用中糖類等有機物分解釋放的能量，動物細胞中的能量E1來自于呼吸作用中糖類等有機物分解釋放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。 ②中能量E2的去向是轉(zhuǎn)化為其他各種形式的能量，用于生物的各項生命活動，主要有化學(xué)能、機械能、電能、滲透能等。 課堂小結(jié)： ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~P ATP的中文名稱：三磷酸腺苷 ATP具有高能磷酸鍵 酶1 酶2 ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化 ATP ADP+Pi+能量 ATP的利用：用于各項生命活動