“细胞的能量‘通货’——ATP”一节的教学设计（人教版）

山东省寿光现代中学 李天吉 武传兰

一、教材的地位与作用分析

细胞的能量“通货”——ATP属于高中生物人教版必修一第五章第二节内容，主要介绍能量来自哪里，ATP是生命活动直接能源，从而引出细胞呼吸和光合作用重点章节内容。

二、教学目标

（一）知识目标

1．简述ATP的化学组成和特点，能写出ATP分子的结构简式；

2．会解释ATP在能量代谢中的作用。

（二）能力目标

培养学生综合思维能力、自主学习能力、理论联系实际的能力。

（三）情感态度价值观目标

1．认同ATP在能量代谢中的作用；

2．培养学生生物学的思维方式。

三、教学重难点

重点：ATP化学组成和特点及其在能量代谢中的作用。

难点：ATP与ADP的相互转化。

四、教法与学法

探究学习法、小组合作学习法、引导式教学法。

五、教学设计

（一）导入

相传，我国晋朝时有个青年叫车胤，他酷爱学习，但由于家贫买不起蜡烛不能读书，于是就捉了很多萤火虫，装在薄布袋子里。他就借着萤火虫的光刻苦学习，后来成为一位有大学问的人。思考：1．萤火虫体内有特殊的发光物质吗？2．萤火虫发光的过程有能量的转换吗？

（二）新授课

ATP分子中具有高能磷酸键

【问题引领】

1．ATP的中文名称是什么？组成它的元素有哪些？ATP分子的结构简式是什么？你能解读其中字母及符号的含义吗？

2．1个ATP分子中含有多少个高能磷酸键？ATP水解的实质是什么？为什么称ATP是一种高能磷酸化合物？

3．根据ATP的中文名称命名原则以及它的结构简式，推测1个ATP脱去1个磷酸基团可得到什么物质，以及它的结构简式。

【答案】

1．ATP是三磷酸腺苷；元素组成：C、H、O、N、P；结 构 简 式：A—P～P～P，其 中 A 代 表 腺 嘌呤核糖，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸，T代表3个，～代表高能磷酸键，其中储存有大量的能量。

ATP水解指高能磷酸键的水解，高能磷酸键水解时释放的能量多达30.94 kJ/mol。

【设计分析】教师对学生的自学内容进行检验，并加以补充，引出ATP的组成元素及水解产物和完全水解产物。引导学生结合多媒体课件展示，逐步对以上问题进行解答，明确本节课的目标。

ATP与ADP的相互转化

【问题引领】

1．两者如何进行转化？

2．转化的特点是什么？

3．转化的意义有哪些？

4．ATP生成过程中的能量来自何处？

5．ATP与ADP的转化是否是可逆反应？

【答案】

2．时刻不停地转化并处于动态平衡中。

3．意义：ATP含量少，转化迅速，使细胞内ATP含量总是处于动态平衡，保证了细胞内能量的持续供给。

4．见课本89页图5-6。

5．ATP水解酶：ATP水解酶，能量：远离A的高能磷酸键的化学能，场所：广泛存在于细胞的各个部位。

ATP合成酶：ATP合成酶，能量：呼吸作用、光合作用，场所：叶绿体、线粒体、细胞质基质。

从以上三方面得知，两者的转化是不可逆的反应。

注意：物质是可逆的，能量、场所、条件是不可逆的。二者的相互转化是一个循环过程。在正常生活的细胞中，这种转化不停地发生并处于动态平衡之中。

【设计分析】让学生充分理解两者的转化过程。通过动画、图文等形式及学生板书等过程，介绍ATP 与ADP的相互转化。培养学生理解能力和表达能力。

ATP的作用

【问题引领】

ATP有哪些用途？ATP为什么被称为细胞内的能量“通货”？

【答案】

主动运输、生物电、肌肉收缩、物质合成等。

角度一：吸能反应总是与ATP的水解相联系，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。

角度二：糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量（类似信用卡、存折中的钱），但不能被直接利用，ATP储存的能量相对来说少，但能被直接利用（类似现金）。

【设计分析】一是主要理解吸能反应和放能反应与ATP的分解及合成的关系；二是充分利用教材上的图解，让学生在看懂图解的基础上，再依据教材第51页的图解，讨论ATP还有哪些用途，从而对该知识点进行补充和完善。

课堂小结

（1）ATP 的结构简式：A—P ～ P ～ P。

（2）ATP和ADP相互转换。

（3）ATP的利用。

【设计分析】从生物进行生命活动耗能的知识和ATP的基础知识方面进行总结，构成完善的知识体系，并最终理解ATP在生物生命活动中的作用和地位。最后增加补充练习以巩固。

（三）板书设计

细胞的能量“通货”——ATP

ATP分子中具有高能磷酸键

1．ATP名称

2．ATP结构式

3．ATP水解的实质

4．ATP和ADP的转化

5．ATP的利用

六、教学反思

本课以学生熟知的萤火虫来创设情境，引出萤火虫发光需要能量，再由萤火虫发光需要能量扩展到所有生物都需要能量，最后根据实验得出结论。同时通过比喻，将ATP这个能量“通货”与货币相比，可帮助学生正确理解本节内容，从而巧妙地突破了难点。在教学中运用探究学习、合作学习使学生在学习中变“被动”为“主动”，提高了学生自学能力、获取信息的能力，锻炼了学生的语言表达能力，突破了重点。从而在教学中培养学生的生物学素养。