2021-2022学年高一上学期生物人教版必修一5.2 细胞的能量“货币”ATP 教案

第五章 细胞的能量供应和利用 第二节 细胞的能量“货币”ATP 一、学习目标\教学目标 1.简述ATP的化学组成和特点。 2.写出ATP的分子简式。 3.理解ATP与ADP的相互转化，解释ATP在能量代谢中的作用。 二、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。 三、教学方法 讲授、演示、视频播放、小组讨论。 四、教学过程 【新课导入：情景设置，导入新课】 观看视频《萤火虫》，通过视频讲述酶的相关知识，迅速拉近学生与科学之间的距离，激发学生的求知欲和学习兴趣。 【新课讲授】 问题探究：通过问题探究，小组讨论调动学生的积极性和主动性。 银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如冰，卧看牵牛织女星。 ———唐.杜牧 1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 提示：主要是相互传递信号，以便繁衍后。 2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 提示：萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。 3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？ 提示：有，细胞中有机物储存的化学能转化为光能。 【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，取两等份分别装入两支试管，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…… 实验结论：ATP是直接的能源物质，可以使熄灭的离体发光器重新发光。 知识点梳理： 1.在生命系统中 主要的能源物质：糖类 主要的贮能物质：脂肪、糖原/淀粉 最终的能量来源：太阳能 2.那么又是谁直接给我们的生命活动提供能量呢？ 驱动细胞生命活动的直接能源物质：ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP的结构 阅读资料，小组讨论，问题探究 资料1： 1929年科学家罗曼（Karl Lohmann）和费斯克（C.H.Fiske）分别独立地从肌肉中首次发现了ATP。 1934年，罗曼发现某化合物可促进磷酸肌酸水解成肌酸和无机磷酸盐（P），同时自身被分解成腺苷单磷酸（AMP）和2份磷酸。 科学家用腺苷酸酶处理AMP，AMP被分解成磷酸和腺苷，后者可进一步被酶分解为腺嘌呤和核糖。 提问：ATP由哪些成分构成？ 资料2： 核糖1，2，3和5号位上的碳原子有性质活泼的羟基基团，其中1号碳上的羟基可以和腺嘌呤反应缩合形成腺苷，5号碳上的羟基可被磷酸酯化，形成腺苷单磷酸。 研究发现，磷酸和磷酸之间可形成含较多能量且不稳定的化学键。1941年，李普曼总结了30年代科学家对ATP的研究，并对磷酸键在能量转换中的功能做了进一步概括，建议用符号“~”代表这种不稳定、可供能的磷酸键，即高能磷酸键。 提问：这三种成分又是如何组成ATP的？尝试画出示意图。 1.ATP的结构 组成元素：C、H、O、N、P 化学组成：1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团 结构简式：A－P~P~P 2.ATP的分子式 资料3： 用α、β 和 γ 表示 ATP 上三个磷酸基团所处的位置( A－Pα～Pβ～Pγ ) ，现有甲乙两组ATP溶液，甲组用32P标记 ATP 的β位的磷酸基团，乙组用32P标记γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。 提问：ATP哪一个磷酸键更容易断裂？写出ATP水解反应式，尝试说明ATP如何为生命活动提供能量。 资料4： 医生通常给术后不能进食的病人注射葡萄糖生理盐水补充能量。 人们的主食米饭、面食的主要成分是淀粉。 植物在光照条件下，叶绿体能合成ATP，也能制造糖类；在无光情况下，叶绿体不能合成ATP，也不能制造糖类。 20世纪中叶，赫尔曼等科学家发现，在细胞呼吸和光合作用期间，线粒体或叶绿体中的ATP含量明显上升。 提问：ATP主要在哪里合成？其合成需要的能量来源于哪里？ 资料5： 运动员在进行马拉松赛跑时，2个小时会消 ... ...