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文本内容:
第一节细胞与能量
一、教学目标【知识目标】
1.举例说出细胞内的吸能反应和方能反应
2.简述ATP的化学组成和特点
3.阐明ATP是细胞中的能量通货【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.通过分析ATP-ADP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】通过展现学生运动会的照片,让学生意识到能量在生活中的意义,分析自己身体内发生的ATP—ADP循环,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
二、教材分析【教材的地位作用】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,并强调能量只能以一种形式转变为另一种形式,既不会被消灭,也不会被创造接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应,为理解ATP—ADP循环时的放能和吸能做铺垫对于ATP是细胞中的能量通货,教材首先介绍ATP的分子结构,说明ATP是腺喋吟核昔的衍生物,并用图解说明它的结构分子简式为A—P〜P〜P,其中A代表腺首,T代表三个,P代表磷酸基,〜代表高能磷酸键,而且说明在两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定,为后面的ATP水解作铺垫对于ATP—ADP的循环,教材中首先介绍了ATP水解的过程ATP的第二个和第三个磷酸基团之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的第二个高能磷酸键的末端,能很快地水解断裂,于是ATP转换为ADP,能量随之释放出来以用于各项生命活动;同样,在提供能量的条件下,也容易加上第三个磷酸基,使ADP又转化为ATP在ATP与ADP的转化过程中都需要酶的参与,活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的教材中指明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ADP-ADP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ATP—ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义,能理解ATP作为“能量通货”的含义
2.教学难点;ATP—ADP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,ATP-ADP的循环过程及其重要意义【教学准备】学生运动会的照片、ATP的结构、ATP水解过程、ATP—ADP循环课件
三、学情分析对于能量可以相互转化,学生并不陌生,在物理、化学学科中早就有所认识,在生活中也所处可见而对于细胞与能量的关系,在细胞内要发生能量的转化,学生是所知不多的学生对于ATP的认识几乎是空白,并且ATP是一种存在于细胞内的能量物质,看不见摸不着,事先准备ATP的分子结构式,能使学生对ATP从化学组成上有个认识ATP的分子结构、ATP的水解、ATP—ADP的循环等内容,只以教材中的插图还不能使学生有较深刻的认识,所以可以制作多媒体课件,通过课件的展示既可以引起学生的学习兴趣,还可以通过学生的观察和分析,突破教学的难点,达到较好的教学效果
四、教学设计【设计思路】首先以ppt呈现刚结束不久的运动会上学生比赛的照片,不仅能调动学生的学习兴趣,而且可以迅速的导入新课能量的转化、吸能反应和放能反应,内容比较简单,所以就发挥学生的能动作用,以阅读提问的方式进行ATP是细胞中的能量通货是教学的重点和难点,首先以萤火虫的实验探究ATP在细胞中的作用,引导学生思考,得出“ATP是细胞中的直接供能物质”,突出“直接”二字然后利用多媒体课件,从ATP的分子结构式中认识ATP的化学组成,并且以“
1、
2、3”的方法教授学生如何识记ATP的结构以层层提问的形式让学生对ATP的水解、ATP—ADP的循环进行逐步的学习小结中设计了几个问题由学生做出问答,这些问题的提出,目的是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【教学过程】教学流程教师活动学生活动教学意图导入新课新陈代谢是生物的基本特征新陈代谢中一系列的物质变化,必定伴随着能量的转化今天我们学习新知识细胞与能量联系刚结束的【提问】看看这些照片,呈现的是我们班运动员运动会,调比赛时矫健的身姿,那这些同学在运动的时候是需要消耗讨论、回答动思维,激发兴什么呢?趣【讲述】我们在运动会前给板上的运动员准备了大量的巧克力,运动型饮料等,主要是为了给运动员补充能量第一节细【讲述】说到能量,有一个定律我们再熟悉不过,培养学生的胞与能量那就是能量守恒定律阅读能力【板书】能量守怛定律提出问题,引
一、HhW【提问】在前面的照片中,我们这些飞奔的运动起思考,在原的转化员向我们展示的是什么形式的能量呢?除了这个,在自然有的认知基础界中我们看到萤火虫发光,这又是什么形式的能量呢?自上构建新知识然界中还有些鱼不能随便碰的,因为它会放电,你会被他电到,那它呈现的是什么形式的自缰呢?【板书】机械能、光能、电能【提问】这些形式的育缰同样也是遵循育缰守恒阅读课本48页能定律的,它们不是凭空产生的,那么它们是由什么转化而量的转化第二段来的呢?讨论、回答【板书】化学能【提问】什么是化学能?【提问】在这张照片中,王天焕同学跑的已经很辛苦了,这个时候他急需补充能量,需要吃吃巧克力,喝喝运动型饮料,让自己的身体与外界进行物质交换,而物质交换同时也伴随着能量的交换,但是,做这些事情的前提是,王天焕同学要有一张嘴,要是一个开放的系统,也就是细胞必须要是一个开放的系统【板书】生物体和细胞是开放系统,不断与外界发生物质和能量的交换【提问】我们与外界进行物质交换获取能量,例如吃巧克力获取糖类等物质,这些有机物中的化学能是通过什么样的方式释放出了,让我们能跑能跳呢?【板书】放能反应
二、吸能反应【提问】什么是放能反应、什么是吸能反应?请举例说阅读课本49页吸通过自学提高和放能反应明能反应和放能反学生对知识的【板书】放能反应、吸能反应应认知、归纳、表【讲述】细胞中有许多吸能反应,它们所需的能量来自述能力于细胞中的放能反应那么细胞中放能反应所产生的能量讨论、回答是怎样被吸能反应利用的呢?两者之间的纽带就是ATP
三、ATP是细
(一)ATP是细胞中的直接供能物质通过实验探究,胞中的育缰通探究实验萤火虫尾部发光器不能发光后,分别加入等量提高学生逻辑货的糖类和ATP物质,让学生预测实验结果思维能力,培养【结论】糖类不能作为萤火虫发光的直接供能物质,ATP学生严谨的科能技思维方式【讲述】ATP不仅能为萤火虫发光直接供能,还能为生通过教师的讲物体其他的生命活动供能,例如在前面说到过的肌肉收解使学生对缩、电鳗放电,还有生物体中的合成反应,大脑思考等ATP的认识逐ATP能作为细胞的直接供能物质,必然与它的结构有关,渐清晰什么样的结构决定什么样的功能
(二)ATP的结构展示课件ATP的分子结构式【讲述】ATP是腺甘二磷酸的英文缩写,它是普阅读课本P50第一段,先了遍存在于各种活细胞中的一种高能磷酸化合物在这个解ATP的化学结构中左边的一部分是腺噪吟,中间的是核糖,右边的组成;同时观察是三个磷酸基团在这里要知道磷酸基团与磷酸的区别,ATP的结构,认明确磷酸基团在ATP中,称为磷酸基团识各种符号的含与磷酸分子的义区别磷酸基团这个分子结构式是比较复杂的,我们也不要求大家记下来,为了方便书写,我们通常会用结构简式来表示【板书】
1.ATP的结构简式式中A代表腺首,P代表磷酸基团,〜代表一种特殊的化学键,称为高能磷酸键;ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中;两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定;ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解,也就是高能磷酸键断裂后释放出大量的能量明确ATP放【板书】
2.ATP的水解反应能的部位,对展示课件ATP的水解两个相邻磷酸基团之间的高A-P〜P〜P-ADP+Pi+能量能磷酸键比较【提问】ATP水解时,是哪个化学键断裂?水解后有观看ATP水解不稳定形成直哪些产物?这是个吸能反应还是放能反应过程?释放的的动画演示观的认识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水解这一及时联系刚学放能反应所释放的能量用于另一吸能反应也就是用于习的吸能和放细胞中的各种生命活动能反应,使前ATP能够水解,必然也能够合成,不然细胞中的ATP会后知识密切联越来越少,那么ATP的合成过程是怎样的呢?系,培养学生ADP+Pi+能量f A-P〜P〜P的逻辑思维能【提问】ATP合成时,能量来自于哪呢?通过一段材力料让学生了解合成ATP所需能量的来源【提问】LATP在细胞中能大量贮存吗?为什么?
2.ATP如何满足细胞中源源不断的能量需求?【讲述】细胞中的ATP含量很少,如肌细胞中的ATP讨论、回答只能维持肌肉收缩2〜3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通过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【板书】
3.ATP-ADP循环【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阅读课本50页图水解断裂,又容易重新合成3—2ATP一【提问】ATP—ADP循环的意义是什么?ADP循环【讲述】ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中,思考、回答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【板书】
4.ATP是细胞中的“能量通货”【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,所以我们可以把它们做一个形象的比用通俗易懂的喻,将油脂比喻成定期存折,糖类比喻成活期存折,ATP比喻使学生理比喻成钞票ATP是细胞中普遍适应的能量载体,ATP解ATP在生命在细胞内的含量是极少的,像小额钞票一样,便于流通使活动中的的作用,是细胞能量代谢的“能量通货”讨论、回答用小结ATP以提问的方式
1.化学组成腺喋吟、核糖、磷酸集团进行小结,及时
2.元素组成C、H、
0、N、P掌握学生对新
3.结构简式A-P〜P〜P知识对所学的
4.ATP的水解反应知识进行梳理,以强化学生对A-P〜P〜P-ADP+Pi+6缰新知识的认识,
5.ATP的合成反应O使学生充分认ADP+Pi+育维一A-P〜P〜P识到ATP在细
6.ATP的功能胞代谢中的重细胞中的直接供能物质;细胞中的能量通货要地位
五、板书设计细胞与能量
一、能量的转化
一、ATP
1、化学组成腺喋吟、核糖、磷酸基团
2、元素组成C、H、
0、N、P
3、结构简式A-P~P~P
4、ATP水解A-P〜P〜P-ADP+Pi+能量
5、ATP合成ADP+Pi+能量—A-P〜P〜P
6、ATP功能细胞中的直接供能物质;细胞中的能量通货【反馈检测】
一、判断题
①化学能是细胞内最主要的贮能形式,细胞内的化学能都贮存在ATP中()解析化学能贮存在各种分子中,不仅仅存在于ATP中
②细胞呼吸是放能反应,光合作用是吸能反应()解析细胞呼吸分解有机物,释放能量;光合作用合成有机物,将光能转化成化学能贮存在有机物中
③ATP是高能磷酸化合物,只含有一个高能磷酸键()解析ATP是高能磷酸化合物,含有两个高能磷酸键
④ATP的结构是不稳定的,在有关酶作用下,远离A的高能磷酸键容易水解,释放出大量能量()
⑤人体在紧张状态下,细胞内ATP产生的速率远远超过ATP的分解速率()解析在生物体内,ATP的量基本是保持稳定的,即无论在何种状态下,细胞内产生ATP的速率基本等于ATP的消耗速率
二、选择题
1、ATP的结构式可以简写为()A、A-P-P~P B、A-P~P~PC、A~P〜p-P D、A~P~P〜P
2、有关ATP的描述,正确的是()A、A表示腺甘,~表示高能磷酸键,P表示磷酸B、ATP由1个腺噪吟、1个脱氧核糖和3个磷酸基团组成C、ATP在细胞内易于再生,是生物界的共性D、一个ATP分子中含有3个高能磷酸键
3、ADP转变为ATP需要()A、磷酸、腺甘、能量、酶B、磷酸、腺甘、能量C、腺甘、能量、酶D、磷酸、能量、酶
4、20个腺昔和46个磷酸,在一定条件下能合成的ATP分子为()A.60B.30C.
207、下列有关ATP的叙述,正确的是()D.
155、ATP在细胞内的含量及其生成是()oA.很多、很快B.很少、很慢C.很多、很慢D.很少、很快
6、心脏跳动所用的能量直接来自()A、葡萄糖B、磷酸肌酸C、脂肪D、ATPA.线粒体是蓝细菌细胞产生ATP的主要场所B.ATP分子由一分子腺喋吟和三分子磷酸基团组成C.剧烈运动后体内ATP的含量不会明显下降D.小麦根尖分生区细胞通过光合作用和细胞呼吸产生ATP
六、作业布置完成作业本“第一节、物质与能量”。