1、细胞与能量（2） 一、教材分析 【教材内容】本章节为浙教版普通课程标准实验教材书生物学 必修1 分子与细胞的第三章细胞的代谢的第一节细胞与能量。本章节主要分三个内容：能量的转化，吸能反应和放能反应，ATP是细胞中的能量通货。教材开始就以学生熟悉的动能和势能的相互转化，引出在细胞内也存在着能量的转化，并强调能量能量守恒。接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应，为理解ATPADP循环时的放能和吸能做铺垫。对于ATP是细胞中的能量通货，教材通过对ATP的分子结构的图解，使学生明白A、T、P分别代表什么，以及高能磷酸键的意义；对于ATPADP的循环，教材则是通过ATP和ADP的循环组图。使学生构建
2、知识结构。同时教材还指明ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞中的含量不多，从而易于引发学生讨论ADPADP循环的意义，同时可使学生加强ATP是细胞中的“能量通货”的理解。【教材地位】本章处于细胞的结构之后，在学生清楚得认识到细胞是所有生物的基本组成以及所有生化反应都是在细胞中完成后，本章节再进行呼吸作用、光合作用等反应的具体讲解。有助于学生在细胞的基础上建立一个完整的细胞内新陈代谢循环。而细胞与能量这一部分的学习，可以让学生细胞在进行新陈代谢中时，也在进行着能量的转化和迁移。是学生学习高中生物的一个基础性知识。二、学情分析本学期学生刚刚接触高中生物知识，而且通过前两章节分别对细胞的分子组成
3、和细胞的结构的学习，学生不仅有一定的学习热情，也有了一定的基础知识。本章节所要讲述的细胞代谢，同时也是学生比较熟悉的内容。因此，学生对于今天的教学内容有比较良好的学习态度和比较积极的学习思想。且高一学生已经具备一定的自学能力、语言组织表达能力和合作意识。因此在本堂课中可使教学目标顺利达成。三、教学目标【知识目标】1学生能够举例说明细胞中的能量转化，并能利用能量守恒定律对给出例子进行说明。2学生能够记住吸能反应和放能反应的几个代表性例子，并记住他们之间的纽带是ATP。3学生能够基本具体理解ATP的三个结构组成和他们的分别代表意义。4大部分学生能够自行画出ATP和ADP之间的简单循环组图。5学生能
4、够大体明白ATP是细胞中的能量通货（直接供能物质）。【能力目标】1通过阅读培养学生的自学能力、表述能力；利用课件，培养学生的观察、分析能力等。2学生围绕问题展开讨论，培养质疑精神、提问习惯和归纳思维能力。3通过分析ATPADP的循环及其对细胞内供能的意义，初步训练学生分析实际问题的能力。【情感态度与价值观】通过让学生认识医用ATP的注射液和ATP片剂，让学生在分析自己身体内发生的ATPADP循环及其重要意义过程中，体验到生物学原理在生产实践中的价值，加强对身边的科学的理解。四、教学重难点1教学重点：ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式、分析ATPADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，
5、能理解ATP作为“能量通货”的含义。2教学难点：ATPADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，理解ATP作为“能量通货”的含义。在教师的引导下，利用多媒体课件，结合同学之间的相互讨论分析等形式，让学生认识ATP的水解，ATPADP的循环过程及其重要意义。五、教学准备相应的多媒体课件制作、ATP片剂六、教学策略由于本章节内容相对较难，而且本章节的知识点要求学生做具体掌握，所以对于本堂内容，我主要是以传统的教师讲解，学生听讲的形式来开展本堂课。充分体现出教师的引导作用，使得学生能够在有限的时间内得以掌握相对较大的知识容量。而且通过对实物“ATP片剂”的讲解，使得学生能够从生活中自我发现学习知识点
6、。在本章节我主要采用了“图片引入 新课讲解 课堂小结 巩固练习”的传授式教学。七、教学过程教学流程教师活动学生活动教学意图导入新课展示图片，总结出生物体生存要获取能量而我们在无时无刻的生命活动中又在消耗能量。讨论、回答。图文结合，激发兴趣，调动思维。第一节细胞与能量一、能量的转化【引导】那么我们在不断的获取能量，消耗能量，那么能量之间，是否可以相互转化？【提问】那么你可否具体说明，当刘翔在跑步时，他体内的能量是如何转化的？【提问】能量会消灭吗？能创造吗？【板书】一、能量的转化1能量守恒：能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。2生物体和细胞是开放系统联系实际，回答问题。讨论、回答。阅读课
7、本44页第五、六段。提出问题，引起思考，在原有的认知基础上构建新知识。二、吸能反应和放能反应请学生自行阅读书上“吸能反应和放能反应”内容。【提问】什么是化学能，吸能反应和放能反应的定义？【讲述】细胞中有许多吸能反应，它们所需的能量来自于细胞中的放能反应。那么细胞中放能反应所产生的能量是怎样被吸能反应利用的呢？两者之间的纽带就是ATP。【展示】ATP片剂。【提问】那么什么是ATP呢？阅读课本4.5页吸能反应和放能反应。讨论、回答。请同学代表大家观察ATP片剂，由一位同学给其他同学读出所看到实物的名称及治疗作用。通过自学提高学生对知识的认知、归纳、表述能力。使学生对ATP建立具体的直观的认识，并初
8、步了解其生理作用。三、ATP是细胞中的能量通货ATP的结构展示课件：ATP的结构。展示视频材料【提问】ATP中的A、T、P分别代表什么，为什么ATP被称为高能磷酸物？【课件主要内容】PPP磷酸基团腺嘌呤核糖 （二）ATP和ADP可以相互转化 水解酶+能量展示课件：ATP的水解。合成酶ATPADP +Pi【提问】ATP水解时，是哪个化学键断裂？水解后有哪些产物？这是个吸能反应还是放能反应过程？【讲述】ATP水解形成ADP后，利用细胞内释放能量的反应，如呼吸作用释放的能量，ADP吸收能量又和磷酸结合转变成ATP，而这一过程的进行与两个磷酸基团之间的高能磷酸键的特点直接相关，那个高能磷酸键即容易水解
9、断裂，又容易重新合成。【学生小组讨论】ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？【提问】ADP转化成ATP时所需能量的来源于哪里？三、ATP的利用【提问】释放的能量被如何利用了呢？【讲述】细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。也就是用于细胞中的各种生命活动。引导学生分析课本46页 图32 ATP推动细胞做功。【讲述】细胞中的ATP含量很少，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩23钞钟左右。不过ATP在细胞中易于再生，在本章第四节中将学习。那么ATP是又什么物质合成的呢？【提问】ATP与ADP之间为什么能够进行循环？（点评学生的回答，并进行归纳）【板书】通过
10、ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。【提问】ATPADP循环的意义是什么？【讲述】ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。【讲述】细胞内的糖类、脂质等能源物质不能被细胞直接利用，ATP水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用，只有这些能量转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。ATP是细胞中普遍适应的能量载体，ATP在细胞内的含量是极少的，像小额钞票一样，便于流通使用，是细胞能量代谢的“能量通货”。观察ATP的结
11、构，认识各种符号的含义。观看ATP水解的动画演示。学生分小组讨论，并完成表格。讨论、回答。举例说明。阅读课本46页图33 ATPADP循环。思考、回答。讨论、回答。通过教师的讲解使学生对ATP的认识逐渐清晰。明确ATP放能的部位，对两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定形成直观的认识。及时联系刚学习的吸能和放能反应，使前后知识密切联系，培养学生的逻辑思维能力。用通俗易懂的比喻使学生理解ATP在生命活动中的的作用。小结【讲述】通过本节内容的学习，我们知道能量是相互转化的，既不会消失也不会凭空创造。在生物体的细胞内也发生着能量的相互转化吸能反应和放能反应。【提问】细胞中糖类等有机物分解所释放的
12、能量是怎样被吸能反应利用的呢？【提问】众多能源物质中，ATP这种含量极少的物质为什么成为“能量通货”？学生回答后整理：ATP中连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，水解后形成ADP，释放出的能量供细胞中的吸能反应；而ADP吸收其他能源物质释放的能量后又可以迅速转化为ATP。强调：ADP合成ATP所需的能量不是来自ATP的放能反应。【提问】当产生ATP的过程停止时，会发生什么？【举例】大家可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在36分钟内就会失去知觉。因此ATP对生命的维持
13、是极其重要的。回答：ADP吸能后和磷酸结合形成ATP。讨论、回答。讨论、回答。以提问的方式进行小结，及时掌握学生对新知识理解的缺陷，对所学的知识进行梳理，以强化学生对新知识的认识，使学生充分认识到ATP在细胞代谢中的重要地位。八、教学反馈、菠菜根毛细胞能产生ATP的场所是（ ） A、 叶绿体 B、线粒体 C、 液泡 D、叶绿体、线粒体、ATP的结构式可以简写为（ ） A、A-P-PP B、A-PPP C、APP-P D、APPP、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 （ ） A、太阳能 糖类 ATP B、ATP 糖类 脂肪 C、ATP 脂肪 太阳能 D、ATP 糖类
14、 太阳能 、ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）。 A.很多，很快 B.很少，很慢 C.很多，很慢 D.很少，很快、对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ） A、物质是可逆的，能量是不可逆的 B、物质和能量都是可逆的 C、物质和能量都是不可逆的 D、物质是不可逆的，能量是可逆的ATP分子中大量的化学能储存在 _内。ATP含量O2供给量abcd如图所示，能表示动物肌细胞内ATP含量与氧供给关系的曲线是 ( ) A、a B、b C、c D、d参考答案：B B D D A高能磷酸键D通过以上由浅到深的问题设计，使得学生在检测本节课的知识掌握程度时，再次进行知识的灌输。九、板书设计3.1 细胞与能量一、能量的转化 能量守恒二、吸能反应和放能反应 纽带 ATP吸能反应光合作用放能反应呼吸作用腺苷 三 磷酸集团ATP的全称 结构简式 A-T-PPPATP与ADP的转化是否可逆，为什么？合成酶ATPADP +Pi+能量 水解酶四、ATP的利用