生物必修一第五章第2节《细胞的能量通货-ATP》教案

第一篇：生物必修一第五章第2节《细胞的能量通货-ATP》教案

第五章第2节

细胞的能量“通货”——ATP

一、教材分析

中学生物学课程通常包括十大主题，在细胞这一主题中，初中侧重于细胞的结构，而高中则侧重于细胞亚显微结构和功能，细胞的各种生命活动，突出了“活细胞”的特性，加强了物质和能量代谢的内容。ATP是生命直接能源物质，是细胞内能量转换和传递的“中转站”，它既区别于被形容为“生命燃料”的糖类和储能物质脂肪，又为后续的光合作用，呼吸作用中具体能量的转化过程作了铺垫，在所有生物的代谢中占有普遍的重要地位。

二、教学目标（1)知识目标

简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式；解释ATP在能量代谢中的作用。

(2)能力目标

培养学生综合思维能力，自主学习能力，理论联系实际能力。

(3)情感目标

培养学生科学意识，科学精神。

三、教学重点和难点

（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

四、学情分析

必修1第二章学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质等有机物，已明确了主要能源物质、储能物质、能源物质等概念，这为进一步学习ATP是直接能源物质作了铺垫，也是在本节课的学习中需要注意区分的几个概念；必修1第三章以及初中时学生也已经接触了有关光合作用、呼吸作用等生命现象，这又为学生学习光合作用和呼吸作用中能量的转化奠定了基础。

五、教学方法

1．学案导学：见后面的学案。

2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

课件制作

七、课时安排：1课时

八、教学过程

·1·

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）新课引入、展示目标 [温故知新]

细胞中的下列物质中有哪些含有能量（）

Ａ、糖类 Ｂ、脂肪 Ｃ、水 Ｄ、无机盐

[问题探讨]“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。”让我们重温唐代诗人杜牧这首情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。

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的转换吗？（教材问题探讨）

由于是小组讨论，得出的结论五花八门，有道理的给予肯定。这些问题是为引起学生的学习兴趣，对后面要进行的实验奠定基础，对学生有学习与借鉴的意义。

[提出课题]细胞的能量“通货”—ATP

（三）合作探究、精讲点拨。探究一：ATP的功能

教师： 联系“萤火虫发光器”的经典实验，引导思考，设计实验，用培养皿、试管、活萤火虫（摘下其尾部发光器备用）、ATP制剂、质量浓度为1.2g/dL的葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水以及必需的实验用具。

问题：

1、你能否设计实验？

A捣碎的发光器、生理盐水加入ATP制剂5mL

B捣碎的发光器、生理盐水加入葡萄糖溶液5mL

C捣碎的发光器、生理盐水加入蒸馏水5mL

2、选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。

（参考答案：主要是它发光的现象容易观察等）

3、将发光器捣碎的目的：

（参考答案：增大发光细胞与溶液接触面积，加快化学反应速度。）

4、本实验的原理是：

（参考答案：蒸馏水不是能源物质，葡萄糖不是直接的能源物质，他们都不会使熄灭

·2· 的离体发光器重新发光，而ATP能使离体的发光器重新发光）

理解关于变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验，培养语言表达能力，将感性知识上升到理性知识。用此“虚拟实验”与教材的探究活动比较，可以进一步验证ATP在生命活动中起到的作用。接着向学生出示ATP片剂或注射液的使用说明书，说明ATP是真实存在的，而且已经用于医疗实践，并加深学生对ATP功能的理解。探究二：ATP的结构

结构与功能相适应是生物学的一个基本原理，ATP具有怎样的结构和特点才能担当“如此重任”呢？引出后面的内容“ATP分子中具有高能磷酸键”。此时让学生阅读教材回答学案上的下列问题：

1、写出ATP（三磷酸腺苷）的分子结构，并标出所有符号代表的意义。

2、ATP中的两个磷酸基团之间（P和P之间）用“～”表示的化学键是_________。其水解过程中，释放的能量是一般共价键的____倍以上（如ATP水解生成ADP和磷酸时，释放的能量多大30.54KJ/mol，而6---磷酸葡萄糖水解为葡萄糖和磷酸时，释放的能量只有13.8kJ/mol）。含有高能磷酸键的化合物统称为______________。

3、ATP中________________（哪个）高能磷酸键，在一定条件下容易水解生成____和__________放出能量，生成的两者________（容易/难以）再捕获能量重新生成ATP。ATP在细胞内形成后不到1分钟的时间就要发生转化，一个成年人在静止状态下，24小时内竟有40kg的ATP发生转化。

在第三个问题中的后半部分相当于阅读材料，教师可在学生填写完后对答案时提出疑问或者让学生自己提出疑问，进入后面的课题。

限于学生的化学基础，关于ATP的结构，在此不宜过于深入。但要知道学生分析教材中的三个色块代表的含义，明确ATP结构简式中所有符号代表的含义，特别要强调ATP中大量的化学能储存的部位，通过查找并分析相关数据来分析ATP中高能磷酸键与一般化合物中普通化学键的区别。

对于ATP的形成途径，因为学生还没有学习细胞呼吸和光合作用的过程，在此虽不宜太具体的讲解，但教学中应抓住教材中“ATP再生迅速且含量稳定、移动迅速、供能高效”的特点，引导学生分析ATP在能量“转移”中所起到的关键作用。物质变化总是伴随着能量的消耗或释放，线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量，核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌功能等需要能量，“产能”和“耗能”在空间上存在矛盾：细

·3·

胞内有多种能源物质，如糖类、脂质等有机物都储存着大量且稳定的能量，这些能源物质的稳定性，利于大量储存能量，但不利于及时灵活的利用这些能量，能量的“稳定储存”和“灵活利用”之间也发生了抵触。让学生感悟在神奇的自然选择过程中之所以“选中”ATP作为生命活动的直接能源物质，是因为ATP既解决了线粒体“产能”和细胞各处都要“耗能”在空间上的矛盾，又解决了能量在糖类、脂肪等物质中“稳定储存”和细胞代谢需要“灵活利用”的矛盾。从而正确理解ATP在能量代谢的过程中扮演的角色--------能量“通货”。引导学生从两种不同角度分析这一过程，实际上就是提高学生分析与推理能力的过程。探究三：ATP与ADP的相互转化

教师：如果一个人不吃不喝，大约至少能活3天，也就是我们体内的自由水可以使人使用3天。那么人体如果没有ATP的合成，又能活多长的时间呢？（联系人体实际，激发学生学习兴趣）

〖数据显示〗：氰化钾它就是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。

〖问题〗：大家可以跟自己的体重比一下，能得出什么结论呢？

（通过师生互动，得出ATP的特性就是：含量少，转化快。这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。）

〖问题〗：ATP和ADP是怎样相互转化的？

具体教授过程中可以让学生在学案填写如下内容：

1、ATP与ADP的相互转化：

ATP ≒ ____________＋_____________＋____________（注意条件）

2、ATP水解时放出的能量可用于_________、_________和__________。

3、ATP在细胞内的含量是_________的，但ATP在细胞内的转化是_________的。

4、对人和动物来说，ADP转化成ATP所需能量，来自________作用，对绿色植物来说，ADP转化成ATP所需能量，来自____________和_____________。

5、ATP作为直接能源物质，水解后可用于各种生命活动，如转变为：________（用于合成代谢）、___________（用于肌肉收缩）、____________（用于物质的主动运输）、____________（生物电、生物发光）、____________（用于维持体温）等。

另外做设计部分此类内容的综合性稍高点的题目作为巩固练习，难度不宜太高。〖问题〗：ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量由谁来提供呢？

·4·

（学生结合书上图片，开动脑筋，自己找出ATP形成的途径，并理解；教师再作详细总结。）探究四ATP的利用

〖教师〗：（1）吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。

（2）细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等，细胞内消耗能源物质的顺序是：糖类

脂肪

蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用，从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。

（3）直接供给生命活动能量的能源物资是ATP。在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键物资。ATP是生物体内能量转换的“中转站”，它有利于能量的运输和协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输和细胞分裂等生命活动，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。

〖学生活动〗：结合课本图，讨论ATP还有哪些用途，从而对该图进行补充和完善。（ATP中的化学能可以转变成机械能、化学能、电能、渗透能、光能等其它形式的能量。）回归〖情景创设〗引入中显示的各项生命活动，再次与学生共同讨论ATP中能量的利用过程。

强调此转化过程能量是不可逆，反应过程也是不可逆的。（可以让学生关于这个文图展开讨论，提示：从反应过程的酶、反应场所、能量不同几个方面分析讨论。）

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）

（五）发导学案，布置作业

九、板书设计

细胞的能量“通货”——ATP

一、ATP是各项生命活动的直接能源物质 全称：三磷酸腺苷

结构简式：A-P～P～P

二、ATP与ADP的相互转化 ADP＋Pi＋能量ATP

·5·

三、ATP的生成途径——光合作用和呼吸作用

四、ATP的利用 肌肉收缩（机械能）吸收和分泌（渗透能）合成物质（化学能）神经传导和生物电（电能）

十、教学反思

本节课按照课标要求，倡导学案式教学，以小组互助然后填写学案的方式组织教学，能引导学生主动参与知识构建过程。本节课不仅较好地利用了教材上的“问题探究”，而且善于从现实生活中寻找更加灵活的典型例子，巧妙地引导学生从不同角度考虑问题，一正一反，相互辉映，使学生充分体会什么是自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验，有利于引导学生学会确认和控制变量，有助于培养学生的科学探究能力。本节课大量采用鼓励性评价机制，发挥学生潜能，注意培养学生敢于质疑，敢于创新，大胆猜想的科学精神和态度价值观。学案教学使学生在课堂上不只是抬着头听讲或者是无意义的讨论，而是要不停的将所讨论所思考的结果填写在学案上，让学生养成随时动笔记的习惯，促进学生积极改变学习方式，培养学生主动建构知识。不足之处是：时间较紧，使得一部分巩固练习留待课后完成。

·6·

第二篇：细胞的能量通货ATP教案

第2节 细胞的能量“通货”——ATP

第五章：细胞的能量供给与利用

第2节 细胞的能量“通货”——ATP

一、教学目标

1、知识与技能

（1）简述ATP的化学组成和特点。（2）写出ATP的分子简式。

（3）解释ATP在能量代谢中的作用。

2、过程与方法（1）通过ATP与ADP相互转化关系，认识ATP在细胞中作为能量流通的原因。（2）通过分析，比较在物体生命活动中，ATP如何生成又如何消耗，找出能量代谢的规律。

3、情感态度与价值观

（1）激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。

（2）通过对课本P90图5－7进行补充和完善，以调动学生学习积极性,培养主动参与的学习态度,培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。

二、教学重点与难点

1、教学重点

（1）ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。（2）ATP与ADP的相互转化。

2、教学难点

（1）ATP与ADP的相互转化。

三、教学设计

以“车胤借萤火虫夜读”的小故事创设情境。老师提出问题，学生讨论：

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的转换吗？

教师总结，并讲解：在生命过程中，不光是萤火虫发光与能量有关，任何生命活动都需要能量。前面我们也学过关于能量的化合物。教师提问：主要的能源物质？主要的储能物质？这些物质能不能直接提供能量？针对第三个问题，进入探究实验——葡萄糖和ATP是否能直接提供能量。

教师根据实验现象提问，学生讨论：从A、B试管的实验现象中你得出的结论是? 教师讲述：葡萄糖里的能量不能直接利用，我们把它比作是存折里的钱，那么ATP能直接供能，可以比作现金，即流通的货币，简称“通货”。这节课一起探讨“细胞的能量通货——ATP”。

一、ATP分子的结构

教师出示ATP药剂图，简介ATP的功能。教师提问，学生看书思考： 1.ATP的结构简式为？

2.ATP简式中A、P、~分别代表什么？ 3.ATP的中文名称？

教师加以引导归纳后，练习巩固。（见学案练一练1、2、3、4。）

第2节 细胞的能量“通货”——ATP

二、ATP与ADP的转化

从练习4引出问题，学生讨论：

1、ATP供能时，释放哪个化学键中的能量？

2、ATP供能过程中，可形成哪些产物？

学生根据释放能量的来源和形成的产物，写出ATP水解过程的反应式。

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在体内可以相互转化，学生写出ATP形成过程的反应式。

教师合并两个反应式，提问，学生讨论：

ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？

教师提问能量是否相同？引导学生讨论：ADP 转化成ATP所需的能量从哪里来？

三、ATP的来源

学生分析，教师加以点评、总结。

教师讲述：线粒体把葡萄糖分解，释放的能量用于ATP的形成，在现金和存折之间起到了怎样的作用？说明葡萄糖里不能直接利用的能量可以转变成ATP进行直接供能。对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需的能量来自于呼吸作用和光合作用；对于人、高等动物、真菌和大多数细菌来说，ADP转化成ATP时所需的能量除来自于呼吸作用外，人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。

ATP形成与水解的能量不同，进一步证明了ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。请学生填表总结（见学案），得出结论：物质是可逆的，能量是不可逆的。

练一练5、6、7、8。（见学案）

由练习8：ATP在细胞内的含量很少，生成很快，同时也说明了ATP利用很快。提问，学生思考讨论：哪些生命活动由ATP直接供能?

四、ATP的利用

学生举例，教师总结。

教师讲解：ATP为各项生命活动提供能量。细胞内的反应有的是吸能反应，有的是放能反应。吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。

练一练：9。小结

通过这堂课的学习，你掌握了什么？ 作业布置

完成过关检测（见学案）板书设计

第2节 细胞的能量“通货”——ATP 一．ATP分子结构特点

A—P～P～P 二．ATP与ADP相互转化 三．ATP的形成

四．ATP的利用

第三篇：《细胞的能量“通货”─ATP》教案

《细胞的能量“通货”─ATP》教案

【教学目标】

知识目标

简述ATP的化学组成和特点；写出ATP的分子简式。能力目标

解释ATP在能量代谢中的作用。德育目标

通过宏观现象理解微观现象，建立学生的抽象思维。

【教学重点】

ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用，ATP与ADP的相互转化。

【教学难点】

ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用，ATP与ADP的相互转化。

【课时安排】1课时 【教学过程】

〖引入〗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。

一、ATP分子中具有高能磷酸键

指导学生阅读教材P88页，通过提问的方式指导学生学习ATP的结构特点。问题：ATP的结构简式及其特点。讨论：学生讨论。

总结：ATP中文名称：三磷酸腺苷 结构简式：A—P～P～P，A代表腺苷，P代表磷酸，～代表高能磷酸键 特点：（1）ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键，高能磷酸键储存了大量的能量。（2）ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，远离A的高能磷酸键易水解，释放大量的能量。

二、ATP和ADP可以相互转化

问题：如何理解ATP与ADP的相互转化关系。讨论：学生讨论。

总结：

1、ATP水解释放能量

(1)反应式：A—P～P～P →A—P～P ＋ Pi ＋ 能量

（2）能量来源：远离A的高能磷酸键易水解，释放大量的能量（3）酶：ATP水解酶

2、ATP合成储存能量

(1)反应式：A—P～P ＋ Pi ＋ 能量→A—P～P～P（2）能量来源：光合作用和呼吸作用（3）酶：ATP合成酶

3、ATP与ADP的相互转化的意义

ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着，ATP在细胞内的含量是很少的。ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生的速度是相对平衡的，ATP的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平。可见，细胞内ATP系统处在动态平衡之中，这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。

三、ATP的利用

ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下6种。①细胞的主动运输 ②肌细胞的收缩 ③电能大脑的思考

④化学能细胞内物质的合成需要化学能。

⑤光能，生物体用于发光的能量直接来自ATP，如萤火虫的发光。〖思考与讨论〗学生思考讨论回答，教师提示。〖提示〗1.1分子葡萄糖所含的能量，约是1分子ATP所含能量的94倍（指ATP转化为ADP时释放的能量）。

2.有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。

【板书设计】

一、ATP分子中具有高能磷酸键 ATP（三磷酸腺苷）：A—P～P～P 结构特点： “一二三”（一个A，两个高能磷酸键，三个磷酸）

二、ATP与ADP可以相互转化

A—P～P～P →A—P～P ＋ Pi ＋ 能量（ATP水解酶）A—P～P ＋ Pi ＋ 能量→A—P～P～P（ATP合成酶）

三、ATP的利用

ATP水解为ADP时释放能量

ADP转化为ATP的反应，储存能量

【课堂总结及布置作业】

掌握ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用，ATP与ADP的相互转化。课本P90习题

第四篇：第2节 细胞的能量“通货”――ATP 教学设计要点

教师加以引导归纳后，练习巩固。（见学案练一练1、2、3、4。）

二、ATP 与ADP 的转化 从练习4引出问题，学生讨论：

1、ATP 供能时，释放哪个化学键中的能量？

2、ATP 供能过程中，可形成哪些产物？

学生根据释放能量的来源和形成的产物，写出ATP 水解过程的反应式。

【探究活动2】生物体内ATP 的含量很少需要却很多，生物体是如何解决这一矛盾的呢？探究2结论： ATP 和ADP 在体内可以相互转化，学生写出ATP 形成过程的反应式。

三、ATP 的来源

1、ADP 转化成ATP 所需的能量从哪里来？ 学生分析，教师加以点评、总结。

教师讲述：对于绿色植物来说，ADP 转化成ATP 时所需的能量来自于呼吸作用和光合作用；对于人、高等动物、真菌和大多数细菌来说，ADP 转化成ATP 时所需的能量除来自于呼吸作用外，人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。

2、ATP 的形成反应式

【探究活动3】ATP 和ADP 的相互转化是可逆反应吗？

教师合并两个反应式，提问，学生讨论： ATP 和ADP 的相互转化是否是可逆反应？

教师提问能量是否相同？引导学生讨论：ADP 转化成ATP 所需的能量从哪里来？

ATP 形成与水解的能量不同，进一步证明了ATP 和ADP 的相互转化不是可逆反应。请学生填表总结（见学案），得出结论：物质是可逆的，能量是不可逆的。

练一练5、6、7、8。（见学案）

由练习8：ATP 在细胞内的含量很少，生成很快，同时也说明了ATP 利用很快。提问，学生思考讨论：哪些生命活动由ATP 直接供能?

四、ATP 的利用

学生举例，教师总结。【探究活动4】

通过探究4我们得知，能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通（类似人民币），因此我们可以形象的比喻为细胞能量的通货。

教师讲解：ATP 为各项生命活动提供能量。细胞内的反应有的是吸能反应，有的是放能反应。吸能反应总是与ATP 水解的反应相联系，由ATP 水解提供能量；放能反应总是与ATP 的合成相联系，释放的能量储存在ATP 中。能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。

五：模型建构

1、四人小组为单位，每人各拿一个卡片。

2、拿能量卡的先出示卡片，其余各人根据已学知识出示卡片正确的一面。（每张卡片正反两面至少要使用一次）

3、每完成一轮，每人均要向大家说明出示该面卡的原因，大家一起分析有否出错卡。

4、四人轮流交换卡片后，再次重复建模（分别模拟合成和分解各一次），促进知识内化。

六：小结

通过这堂课的学习，你掌握了什么？ 作业布置 完成过关检测 板书设计

能量卡（正/反面）

ATP/ADP卡（正/

ADP/Pi（正/ 酶卡（正/反面）

第五篇：示范教案(细胞的能量“通货”——ATP)

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第2节 细胞的能量“通货”——ATP

●从容说课

《细胞的能量“通货”——ATP》主要介绍了ATP分子的组成和结构特点,ATP具有与ADP相互转化的特性,以及ATP在细胞生命活动中的作用等内容。

关于ATP与ADP的相互转化既是本节的重点也是难点。教师可以继续利用前面的比喻，将细胞中的能量通货比作我们日常生活中的零用钱，它会随着每天的花销而减少，因此要维持正常生活必须不断破开大面值的钞票给予补充，细胞中的大面值钞票主要是糖类等有机物。在有机物分解时释放出的能量能被用来合成ATP，这个过程通过ATP与ADP的相互转化来实现。教师在介绍这部分内容时可以充分利用教材上的图解，告诉学生ATP水解时，远离腺苷的磷酸键断裂时释放出较多的能量，是一种放能的过程，所以当ADP与磷酸再次结合形成ATP时，必然从周围吸收相同的能量，而且这个过程在细胞中时刻发生，这就是为什么ATP可以作为一种能量的“小票”而在细胞中流通使用的原因。

关于ATP的利用，一是要讲清楚吸能反应和放能反应与ATP的分解和合成的关系，二是要充分利用教材上的图解，让学生在看懂图解的基础上，讨论ATP还有哪些用途，从而对该图解进行补充和完善。

●三维目标

1.知识与技能

（1）简述ATP的化学组成和特点。（2）写出ATP的分子简式。

（3）解释ATP在能量代谢中的作用。2.过程与方法

（1）通过ATP与ADP相互转化关系的多媒体动画，认识ATP在细胞中作为能量流通的原因。

（2）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。

3.情感态度与价值观

（1）激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。

（2）通过对课本P90图5－7进行补充和完善，以调动学生学习积极性,培养主动参与的学习态度,培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。

●教学重点

1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。2.ATP与ADP的相互转化。●教学难点

ATP与ADP的相互转化。

●教具准备

1.教师课件。

2.ATP结构式挂图。

●课时安排

1课时

●教学过程 ［课前准备］

思考问题:在人类的生产和生活中是怎样解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”这一

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矛盾的？例如,发电厂是如何转化能量的?人们是如何从农产品转化成各种生活用品的? ［情境创设］

1.老师提出问题，学生讨论（1）萤火虫发光需要能量吗？

（2）细胞中的糖类、蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能，生物的生命活动需要能量能直接利用它们吗？

2.教师讲解

从课文中的唐诗中我们知道，生物的生命活动需要能量。实际上，细胞中还有许多化学反应是需要能量的，这些能量是从哪里来的呢？我们知道，细胞中的糖类、蛋白质等有机物都储存着大量稳定化学能，这些能源物质的稳定性，利于大量地储存，但它们不能直接为细胞的生命活动提供能量，细胞是怎样解决“稳定储存”和“灵活利用”这一矛盾的？细胞把稳定的能量转化成另一种能直接给细胞的生命活动提供能量的有机物——ATP，解决了这一问题。ATP什么物质呢？

［师生互动］

1.ATP分子结构特点

学生阅读课本P88相关内容后，教师讲解：

（1）展示ATP结构式挂图，向学生介绍腺嘌呤、核糖（两者结合而成腺苷）、磷酸。（2）ATP是三磷酸腺苷的英文名称的缩写。ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，T代表三，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。ATP水解时高能磷酸键可以水解放出大量的能量，达到30.54 kJ/mol。所以说，ATP是细胞内的高能磷酸化合物。

2.ATP与ADP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。如下所示：

3.ATP的形成途径

（1）学生阅读课本P89相关内容后，分组讨论：动植物ATP的形成途径有哪些？（2）教师讲解：对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需的能量来自于呼吸作用和光合作用；对于人、高等动物、真菌和大多数细菌来说，ADP转化成ATP时所需的能量除来自于呼吸作用外，人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。

4.ATP的利用

（1）教师讲解：吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。

（2）学生看课本图，讨论ATP还有哪些用途，从而对该图进行补充和完善。

［教师精讲］

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1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是：糖类脂肪蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用，从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛盾。

2.直接供给生命活动能量的能源物质是ATP。在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键物质。ATP是生物体内能量转换的“中转站”，它有利于能量的运输和协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输，也可以进入细胞核推动DNA的复制等等，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。

3.ATP的结构与物理、化学知识有密切联系，ATP中的能量可以转变成机械能（如肌肉收缩、鞭毛摆动）、化学能、电能（如神经冲动的传导）、渗透能（如主动运输的能量）、光能等其他形式的能量。

4.胞内供能物质有ATP和磷酸肌酸，ATP普遍存在，但含量不多，当ATP大量消耗时，则磷酸肌酸释放能量供ADP和Pi合成ATP。磷酸肌酸的存在对ATP含量的相对稳定起缓冲作用。

［评价反馈］

学生做课本练习题、教师检查评讲。［课堂小结］

全称：三磷酸腺苷结构简式：A—P～P～P酶　与ADP相互转化：ADP+Pi+能量　ATP光合作用(绿色植物)形成途径ATP呼吸作用(细胞生物)其他高能化合物的转移(动物)ATP能源物质与新陈代谢的关系氧化分解释放能量肌肉收缩(机械能)神经传导及生物电(电能)合成代谢(化学能)ADP+Pi吸收分泌(渗透能)

CO　+ H O等2　2 ［课后拓展］

1.其他高能磷酸化合物

在动物和人体细胞（特别是肌细胞）内，除了ATP外，其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸（可用C～P代表）。磷酸肌酸的结构式是：

当动物和人体细胞由于能量的大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时，在有关酶的催化作用下磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸（可用C代表）；当ATP含量比较多时，在有关酶的催化作用下，ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸，使肌酸转变成磷酸肌酸。

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对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸只是能量的一种储存形式，而不能直接被利用。由此可见，对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用，从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定，ATP系统的动态平衡得以维持。

2.萤火虫发光的原理和意义 萤火虫不论雄性的还是雌性的，夏秋的夜晚都会一闪一闪地发光。雄虫比雌虫的个体小一些，但发出的闪光却亮一些。萤火虫发出的闪光，主要是求偶的信号，用来吸引异性前来交尾。萤火虫有许多种，如平家萤火虫、姬萤火虫等。不同种类的萤火虫会发出各自特定的闪光信号。雌虫看到飞舞着的同种雄虫发出的闪光信号后，就会以特定的闪光信号回应。雄虫的每一组闪光信号是由几个节奏组成的，每个节奏都包括闪光的次数、闪光的频率和每次闪光的时间，这些都是雌虫能够识别的。如果雌虫顺利地回应了闪光信号，则雄虫就会前来交尾，以繁衍后代。有的科学家准确分析出某种雄性萤火虫的闪光规律后，用手电筒模拟这种闪光信号，竟然发现同种的雌虫会迎光而来。

有趣的是，雌虫看到其他种类雄虫的闪光信号后，有时竟能发出该种雌虫的闪光信号，这种闪光信号具有欺骗性，能使该种雄虫误以为可以前去交尾而被雌虫吃掉。雌虫的这一特性，可以使自己获得丰富的营养。这种现象被科学家戏称为“死亡拥抱”。此外，萤火虫发出的荧光还具有一定的警戒作用和照明作用。

萤火虫的发光器官位于腹部后端的下方，该处具有发光细胞。发光细胞的周围有许多微细的气管，发光细胞内有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。顺便说到，荧光是一种冷光，其发光效率可高达98％左右，而热光则发光效率低得多，如太阳的发光效率只有35％左右。

●板书设计

第2节

细胞的能量“通货”——ATP 1.ATP分子结构特点

（１）化学组成：腺嘌呤、核糖、磷酸；（２）ATP（三磷酸腺苷），结构简式A—P～P～P，是细胞内的高能磷酸化合物。2.ATP与ADP相互转化

（1）ATP和ADP在体内总是处于不断转化的动态平衡之中。如下式所示：

ADP＋Pi＋能量

ATP（2）ATP和ADP能相互转化的原因 3.ATP的形成途径

（1）绿色植物：能量来自于呼吸作用和光合作用；

（2）人、高等动物、真菌和大多数细菌：能量除来自于呼吸作用外，人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。

4.ATP的利用（1）运输物质；（2）肌肉收缩；（3）合成物质；（4）生物发电；（5）神经活动。

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●习题详解

一、练习（课本P90）

（一）基础题 1.B 2.吸能反应：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应。这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应：如丙酮酸的氧化分解，能够释放能量，是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，还可用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。

3.在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1／94；二是ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。

（二）拓展题

提示：植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“通货”——ATP，这可以从一个侧面说明生物界具有统一性，也反映种类繁多的生物有着共同的起源。

二、问题探讨（课本P88）

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。

三、思考与讨论（课本P90）

1.1分子葡萄糖所含的能量，约是1分子ATP所含能量的94倍（指ATP转化为ADP时释放的能量）。

2.有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。

四、本节聚焦（课本P88）

1.因为能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。因此形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。

2.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。

ATP与ADP在活细胞中一定条件下循环转化。ATP水解时释放出大量能量，不断地为生命活动提供能源补充，保证了新陈代谢的正常进行；由于ATP在细胞内的含量很少，ADP迅速转化形成新的ATP，使ATP含量处于动态平衡之中，从而使ATP不会因能量的不断消耗而枯竭，保证了生命活动能够及时地、不断地得到能量而顺利进行。

3.ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下6种：

渗透能

细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能来自ATP。

机械能

细胞内各种结构的运动都是在做机械功，所消耗的就是机械能。例如，肌细胞的收缩，草履虫纤毛的摆动，精子鞭毛的摆动，有丝分裂期间染色体的运动，腺细胞对分泌物的分泌等，都是由ATP提供能量来完成的。

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电能

大脑的思考——神经冲动在神经纤维上的传导，以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等，它们所做的电功消耗的就是电能。电能是由ATP提供的能量转化而成的。

化学能

细胞内物质的合成需要化学能，如小分子物质合成为大分子物质时，必须有直接或间接的能量供应。另外，细胞内物质在分解的开始阶段，也需要化学能来活化，成为能量较高的物质（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）。可以说在细胞内的物质代谢中，到处都需要由ATP转化而来的化学能做功。

光能

目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚，但是已经知道，生物体用于发光的能量直接来自ATP，如萤火虫的发光。

热能

有机物的氧化分解释放的能量，一部分用于生成ATP，大部分转化为热能通过各种途径向外界环境散发，其中一小部分热能作用于体温。通常情况下，热能的形成往往是细胞能量转化和传递过程中的副产品。此外，ATP释放的能量中，一部分能量也能用于动物体温的提升和维持。

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