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2019-2020年高中生物 第五章第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”—ATP教學(xué)案 新人教版必修1 【大成目標(biāo)】（目標(biāo)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(dá)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(biāo)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(tuán) ，“～”代表 高能磷酸鍵 。 ATP是細(xì)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(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵容易水解，于是遠(yuǎn)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(xì)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(xì)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(tuán) ； ~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(tuán)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(tuán)內(nèi) C．腺苷與磷酸基團(tuán)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 細(xì)胞內(nèi)所有需要能量的進(jìn)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(xì)胞中ATP的正確敘述（ A ） A、ATP在動物體細(xì)胞中普遍存在，但含量不多 B、當(dāng)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(jī)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(dá)標(biāo)，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(xì)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(jìn)行和向右進(jìn)行時所需的酶都是一樣的 B．反應(yīng)向右進(jìn)行時釋放能量，向左進(jìn)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(xì)胞和動物細(xì)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(xì)胞中，右圖中循環(huán)過程永不停止地進(jìn)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(yuǎn)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(xì)胞內(nèi)，與①相應(yīng)的生理活動主要是在細(xì)胞內(nèi)的 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 、 線粒體 、 葉綠體 中進(jìn)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(xì)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(jī)物分解釋放的能量，動物細(xì)胞中的能量E1來自于呼吸作用中糖類等有機(jī)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(jī)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