公开课 细胞的能量“通货”——ATP
《细胞的能量“通货”—ATP》教案
《细胞的能量“通货”—ATP》教案一、教学目标：1. 知识与技能：理解ATP在细胞内的作用和重要性。
掌握ATP的结构特点和途径。
了解细胞内ATP与其他分子的相互转化过程。
2. 过程与方法：通过观察模型和图示，培养学生的观察能力和空间想象力。
通过实验和数据分析，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
3. 情感态度价值观：培养学生对生物学知识的兴趣和好奇心。
培养学生珍视科学探究的精神，树立正确的科学观。
二、教学重点与难点：重点：ATP在细胞内的作用和重要性。
ATP的结构特点和途径。
难点：ATP与其他分子的相互转化过程。
实验操作和数据分析。
三、教学准备：1. 教具准备：ATP模型和图示。
实验器材和试剂。
投影片和教学课件。
2. 学生准备：预习相关知识，了解ATP的基本概念。
准备笔记本，记录重点内容和实验结果。
四、教学过程：1. 导入：通过提问方式引导学生回顾细胞能量的基本概念。
引入ATP的概念，激发学生对ATP的好奇心。
2. 知识讲解：讲解ATP的结构特点和途径。
结合图示和模型，帮助学生理解ATP的作用和重要性。
3. 实验操作：分组进行实验，让学生观察和记录ATP与其他分子的相互转化过程。
引导学生注意实验操作的注意事项和数据分析的方法。
4. 数据分析：让学生根据实验数据进行分析和讨论。
引导学生运用科学方法，提出结论并解释结果。
五、教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的提问和回答问题的积极性。
评估学生对ATP的兴趣和好奇心。
2. 实验操作能力：评估学生在实验中的操作技能和团队合作能力。
观察学生的实验观察和记录能力。
3. 知识掌握程度：通过课堂提问和作业评估学生对ATP的结构特点和途径的理解。
通过测试和评估学生的实验报告，了解学生对ATP与其他分子的相互转化过程的掌握情况。
六、教学延伸：1. 细胞内的其他能量分子：介绍细胞内其他能量分子，如GTP、UTP等。
引导学生思考这些能量分子的作用和相互关系。
《细胞的能量通货——ATP》说课稿
《细胞的能量通货——ATP》说课稿《细胞的能量通货——ATP》说课稿1开场白：各位老师早上好，我是11号选手，我今天要说课的题目是：细胞的能量通货——ATP。
我将从说教材，说学情，说教法，说教学过程四个方面来展开我的说课。
首先，教材分析，本节内容是人教版必修1第五章第二节的内容，在教材中起着承上启下的作用，为后面学习光合作用和呼吸作用打下了坚实的基础。
另一方面，本节内容也是高考中的热门考点，在考试大纲要求中属于Ⅱ类，要求学生理解并能在复杂的情景中综合运用。
基于对教材的理解和分析，我将教学目标定于以下三个方面：1) 知识方面：学生能简述ATP结构特点并能写出其结构简式，能理解ATP 与ADP的转化和解释ATP在能量代谢中的作用。
2) 能力方面：旨在培养学生合作探究、自主学习、分析问题解决问题的能力。
3) 情感态度价值观:希望学生能形成主动参与学习的学习态度，体验合作学习的氛围。
其中重点是ATP的结构和ATP与ADP的'相互转化，而后者是本节的难点。
其次，学情分析，在学习本节内容之前，学生已经学习了三大能源物质的功能、与能量代谢有关的细胞结构，也有一定的知识基础，但对抽象知识的理解有一定障碍，如ATP的化学键如何断裂等。
在教法上，为贯彻新课程探究性学习的理念，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，让学生在思索、质疑、探究、实验中领悟科学研究的方法，为实现教师教法的转变，我将以问题为索引、学生为主体的科学探究模式，并与模型多媒体有机结合营造出师生互动生生互动的和谐课堂。
在学法上，因为本节课的难度不是很大，学生基本能看懂书本对本节知识的介绍，所以可以引导学生通过实验设计的解释、资料的阅读、问题的讨论等来学习本节课的内容。
下面我将重点介绍以下我如何在教学过程突破重难点，我的教学过程设计为以下六个环节：① 导入（目标达成：ATP是细胞内直接能源物质）通过展示图片吸引学生注意力。
通过设疑“是什么使萤火虫发光？” 提出萤火虫发光器探究实验，让学生通过探究实验的设计得出使萤火虫发光的是能源物质是ATP。
5.2 细胞的能量“通货”——ATP
1.ATP与ADP的转化：
ATP
吸收 能量
合 成 酶
水 解 酶
Pi
释放 能量
Pi
ADP
2、ADP转化成ATP时所需能量的主要来源：
动物和人
糖类、脂肪 等有机物氧 化分解
绿色植物
ADP + Pi
+
能量
酶
ATP
ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？
ATP
水解酶 合成酶
ADP + Pi + 能量
物质是可逆的，能量是不可逆的
迁移训练
5、ATP转化为 ADP 可表示如下式中X代表（
D
）
A、H2O
B、[H]
酶
C、P
D、Pi
6、关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述， 不正确的是（ 酶 B ) A、上述反应存在着能量的释放和贮存 B、所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来 自呼吸作用 C、这一反应无休止地在活细胞内进行 D、这一过程保证了生命活动的顺利进行
思考
主要能源物质糖类 脂肪Fra bibliotek能 生物体内重要储能物质 量 动物细胞内的储能物质 来 源 植物细胞内的储能物质
能量直接来源
糖原
淀粉
？
直接给细胞的生命活动提供 能量的有机物——ATP
这个实 验能说 明什么 问题?
一、ATP的结构
P~ P ~P
核糖
ATP---三磷酸腺苷
腺嘌呤
腺苷 (A)
ATP的结构
ATP与腺嘌呤核苷酸的区别： P
8、ATP在细胞内的含量及其生成（ D）。 A.很多，很快 B.很少，很慢 C.很多，很慢 D.很少，很快
细胞的能量“通货”-ATP(优质课)
04
ATP与其他分子之
间的关系
与ADP的关系
1
ADP是ATP的储存形式，当细胞中的ATP浓度过 高时，ATP会将特殊化学键转移给ADP，生成 ADP，从而调节细胞内ATP的浓度。
2
当细胞需要能量时，ADP可以被ATP激活，生成 ATP，提供能量。
3
ADP的磷酸化可以生成ATP，这是动物体内生成 ATP的主要方式。
ATP在细胞中的功能
直接供能
细胞代谢过程中需要的能量由 ATP直接提供。
调节细胞活动
通过影响酶活性、细胞膜通透 性等调节细胞活动。
作为载体
在物质转运过程中，如钠钾泵 ，ATP作为载体帮助离子转运。
维持细胞形态
对于一些细胞如骨骼肌细胞， ATP有助于维持其形态和功能。
02
ATP的产生
光合作用
光合作用是植物、藻类和某些细菌在阳光的作用下，将二氧 化碳和水转化为葡萄糖，并释放氧气的过程。这个过程中， 光能被转化为化学能，并存储在葡萄糖中。
生物体的信息传递
信号转导
ATP参与细胞内的信号转导过程，如 通过ATP敏感的钾离子通道或腺苷酸 活化蛋白激酶等。
基因表达调控
ATP与相关的分子（如ADP和AMP） 共同调节基因的表达，维持细胞内环 境的稳定。
生物体的物质合成与分解
物质合成
在合成代谢过程中，ATP提供能量并参与合成反应，如蛋白质、核酸和糖类的合 成。
与GTP的关系
01
GTP是存在于某些生物体内的能量货币，与ATP类似，GTP也可 以提供能量。
02
GTP可以转化为GDP，这个过程需要消耗ATP。
GDP可以重新转化为GTP，这个过程需要消耗ATP。
细胞的能量通货—ATP--课件(获奖公开课)
用于细胞内各种 吸能反应
3.ATP与ADP互相转化是可逆反应吗？
酶
ATP
酶
ADP + Pi + 能量
不可逆反应
物质是可逆的，能量和酶不可逆的
第十二页，共17页。
有关能源物质的回顾与小结：
能量直接来源
主要能源物质 能 源 生物体内重要储能物质 来 源 动物细胞内的储能物质
植物细胞内的储能物质
能量
2、为什么ATP能够成为细胞的能量“通货”呢？ 糖类、脂肪等有机物
ATP
ATP--细胞内流通的能量“通货”
第十页，共17页。
三.ATP的利用
用于主动运输 、细 胞的生长、分裂等
生物发光、发电
ATP是细胞完成生命A活T动P的直接能源物质
葡萄糖+果糖 蔗糖
用于各种运动， 如肌细胞收缩
用于大脑思考
第三页，共17页。
第2节 细胞的能量“通货”—ATP
待解决的问题：
1、ATP的组成、结构简式？
2、ATP与ADP是怎么相互转化的？意义？ 3、细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量？
第四页，共17页。
一、ATP分子中具有高能磷酸键
1、中文名称-三磷酸腺苷
腺嘌呤
腺苷
核糖
磷酸基团
组成：1分子腺苷，3分子磷酸基团
2、ADP转化成ATP的过程
动物和人等
绿色植物
ADP +Pi + 能量
合成酶
ATP
第八页，共17页。
1、人体每天所消耗的能量需要水解100150mol的ATP（相当于50-75Kg），这么多的 ATP是不是储存在细胞内呢？ 不是。虽然细胞内ATP含量很少，但与ADP转
《细胞的能量“通货”——ATP》 教学设计
《细胞的能量“通货”——ATP》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述 ATP 的化学组成和特点。
（2）解释 ATP 在能量代谢中的作用。
2、能力目标（1）通过分析 ATP 与 ADP 相互转化的示意图，培养学生的识图能力和分析问题的能力。
（2）通过对 ATP 相关实验的探究，提高学生的实验设计和操作能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生认识到 ATP 在生命活动中的重要性，增强学生对生命现象的探索欲望。
（2）培养学生关注科学、技术与社会发展的意识。
二、教学重难点1、教学重点（1）ATP 的化学组成和结构特点。
（2）ATP 与 ADP 的相互转化。
2、教学难点（1）ATP 与 ADP 相互转化的机制。
（2）ATP 在能量代谢中的作用。
三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法、实验探究法四、教学过程1、导入新课通过展示一些生物体进行生命活动的图片，如运动员跑步、萤火虫发光等，引导学生思考这些生命活动所需能量的来源，从而引出本节课的主题——ATP。
2、讲授新课（1）ATP 的化学组成和结构特点结合教材中的插图，向学生讲解 ATP 的中文名称、化学组成（腺苷、磷酸基团）以及结构简式（A—P～P～P）。
重点强调高能磷酸键的特点和作用，让学生理解 ATP 储存能量的方式。
（2）ATP 与 ADP 的相互转化通过动画演示 ATP 水解形成 ADP 和磷酸，并释放能量的过程，以及 ADP 与磷酸结合形成 ATP 并储存能量的过程。
引导学生分析这两个过程的反应式和条件，理解 ATP 与 ADP 相互转化的动态平衡。
（3）ATP 在能量代谢中的作用以实例说明 ATP 在细胞呼吸和光合作用等生命活动中的作用，如肌肉收缩、物质运输等。
让学生明白 ATP 是细胞生命活动的直接能源物质。
（4）ATP 的利用让学生讨论在日常生活中哪些活动需要消耗 ATP，如主动运输、神经冲动的传导等。
通过实例加深学生对 ATP 利用的理解。
细胞的能量“通货”—ATP
细胞的能量“通货”—ATP
一、为什么说ATP是细胞能量的“通货”?
【参考答案】
虽然糖类和脂肪都能储存能量，但是细胞无法直接利用糖类和脂肪分解释放的能量。
细胞进行生命活动消耗的能量是由ATP直接提供的。
ATP就相当于转化者，先将糖、脂肪的分解提供的能量储存起来，再发生水解释放能量。
糖类和脂肪就像大额的支票，不能直接使用，必须把兑换成小额现金才能使用，而ATP就相当于小额现金，所以称ATP是细胞的能量通货。
二、请问ATP能作为直接能源物质的原因是什么?
【参考答案】
ATP的化学性质不稳定，在相关酶的催化下ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易断裂，断裂时储存在高能磷酸键中的能量就释放出来。
并且高能磷酸键水解时，释放出的能量比正常化学键断裂时释放的能量要多。
所以说虽然细胞内的能源物质很多，但是直接能源物质是ATP。
三、对于本节课，你采用的教学方法是什么?
【参考答案】
情境教学法：导入环节请同学们朗读杜牧的诗歌“银烛秋光冷画
屏，轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星”创设情境。
让学生感受诗句优美的同时想像点点流萤，思考流萤发光的秘密，激发学生学习的兴趣。
自主学习法：请学生先自主阅读ATP和ADT的相互转化，不尽能使学生对重点知识有初步的了解，还可以提高学生的自主学习能力。
多媒体辅助教学法：多媒体出示ATP的结构式，使学生对抽象的ATP结构式有一个较为直观的理解。
播放ATP和ADT的相互转化过程的Flash动画等，使知识的呈现更加直观生动。
细胞的能量通货----ATP
细胞的能量通货---ATP1．ATP的结构和功能[提醒](1)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/mol的能量。
(2)细胞中ATP的含量很少：事实上，细胞中ATP含量很少，只是ATP与ADP转化非常迅速及时。
无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP的相互转换都保持动态平衡。
2．ATP和ADP的相互转化过程比较[提醒](1)ATP与ADP的相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
(2)ATP转化为ADP消耗水：ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。
蛋白质、脂肪、淀粉等物质的水解也都需要消耗水。
3．ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析解读：【考点速览·诊断】(1)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量[2019·天津卷，T2A改编](×)(2)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶[2018·全国卷Ⅰ，T1A](√)(3)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量[2018·全国卷Ⅲ，T2A](×)(4)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成[2017·海南卷，T5A](×)(5)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生；神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP[2016·全国卷Ⅰ，T4A、D](√)(6)含有2个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一[2016·海南卷，T11A](×)(7)DNA与ATP中所含元素的种类相同[2015·全国卷Ⅰ，T1A](√)(8)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行[2014·四川卷，T1D](×)【教材拾遗·拓展】1．(必修1 P88“问题探讨”改编)(1)萤火虫体内有特殊的发光物质吗？(2)在萤火虫发光的过程中有能量转换吗？提示：(1)有。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验探究
用小刀将数十只萤火虫 的发光器割下,干燥后研 磨成粉末,取三等份分别 装入三支试管,各加入少 量水使之混合,置于暗处, 可见试管内有淡黄色荧 光出现,约过15分钟荧光 消失，然后……
A
２ｍｌ蒸馏水
无荧光 出现
人教版·必修1·分子与细胞
第2节 细胞的能量“通货”—— ATP
萤火虫 1. 萤火虫为什么要发光？ 主要是传递求偶信号，繁衍后什么物质能为萤火虫发光的过程供能？
实验探究
萤火虫发光由葡萄糖还是由ATP直接提供能量？
材料用具：活萤火虫数只、解剖刀、 试管、滴管、ATP试剂、葡萄糖溶 液、蒸馏水等
２ｍｌ葡萄糖溶液
B
荧 15min 光 消 失
暗处
无荧光 出现
C
２ｍｌATP 溶液
有荧光 出现
一、ATP的生理功能
直接给细胞的生命活动提供能量
二、ATP的结构
1、ATP的组成元素有哪些？ 2、ATP由哪几部分构成？
3、ATP的结构简式及其含义？
二、 ATP的结构
1. ATP的分子结构：
核糖
腺嘌呤 高能磷酸键
用于主动运输 （渗透能）
酶
用于细胞内各种吸能反应 （化学能） 如肌细胞收缩（机械能） 用于各种运动，
ATP
维持体温 用于生物放电 （电能） 用于生物发光 （光能） 用于大脑思考 （电能） （热能）
1.ATP的结构简式 A—P~P~P
2.ATP和ADP相互转换 ATP水解酶
ATP ATP合成酶 ADP +Pi + 能量
在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后， 释放出2870kJ的能量。
1、计算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP 所含能量的多少倍？94 2、有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票， ATP则相当于现金。你认为之和比喻有道理吗？
ATP ——细胞内的能量“通货” 放能反应 吸能反应
葡萄糖+果糖→蔗糖
ATP
水解酶
ADP + Pi + 能量
• 一个成人一天在静止状态下所消耗的 ATP为40kg ，在激烈运动的状态下，每 分钟消耗0.5kg的ATP。 • 正常人细胞内ATP和ADP的总量很少， 仅有2~10mg。 ATP含量少，但需求量大
三、ATP与ADP的相互转化 1、ATP的水解
ATP
水解酶
三个磷酸基团
二、 ATP的结构
腺嘌呤 核糖 磷酸基团 化学键 高能磷酸键
二、 ATP的结构 三磷酸腺苷
（高能磷酸化合物）
P
磷酸基团 （P ）
腺嘌呤
腺苷 (A)
核糖
~P~
P
高能磷酸键 （30.54kj/mol）
ATP简式：A-P~P~P
三、ATP与ADP的相互转化
A-P~P~P
三、ATP与ADP的相互转化 1、ATP的水解
3.ATP的利用
细胞的能量“通货” 直接能源
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团 和高能磷酸键 数目依次是（ C ） A 、 1， 2， 2
C 、 1， 3， 2
B 、 1， 2 ， 1
D、 2 ， 3 ， 1
2、动物体内ATP水解，所释放的能量不 可能用于( )
A、肌肉收缩 B、氧气进入组织细胞 C、大脑思考 D、K+进入体细胞
ADP + Pi + 能量
2、ATP的合 成
ADP + Pi + 能量
合成酶
ATP
ADP转化形成ATP所需能量来源
动物和人等
绿色植物
ADP + Pi
+
能量
酶
ATP
ATP和ADP的相互转化是否互为可逆反应？
（1）酶的种类不一样
ATP合成： ATP合成酶 ATP水解： ATP水解酶
（2）场所不一样 （3）能量不可逆 物质可逆，能量不可逆
3、ATP与DNA共有的组成成分为（ ） A、核酸和磷酸基 B、脱氧核糖和磷酸基团 C、腺嘌呤和磷酸基团 D、腺嘌呤和高能磷酸健
C
4.生物体在新陈代谢过程中，具 有重要作用的两类物质是（ B ） A.有机酸和糖类 B.酶和ATP C.核酸和ATP D.三磷酸腺苷