“細胞的能量‘通貨’
——ATP”一節(jié)的教學設計（人教版）

山東省壽光現(xiàn)代中學 李天吉 武傳蘭

一、教材的地位與作用分析

細胞的能量“通貨”——ATP屬于高中生物人教版必修一第五章第二節(jié)內容，主要介紹能量來自哪里，ATP是生命活動直接能源，從而引出細胞呼吸和光合作用重點章節(jié)內容。

二、教學目標

（一）知識目標

1．簡述ATP的化學組成和特點，能寫出ATP分子的結構簡式；

2．會解釋ATP在能量代謝中的作用。

（二）能力目標

培養(yǎng)學生綜合思維能力、自主學習能力、理論聯(lián)系實際的能力。

（三）情感態(tài)度價值觀目標

1．認同ATP在能量代謝中的作用；

2．培養(yǎng)學生生物學的思維方式。

三、教學重難點

重點：ATP化學組成和特點及其在能量代謝中的作用。

難點：ATP與ADP的相互轉化。

四、教法與學法

探究學習法、小組合作學習法、引導式教學法。

五、教學設計

（一）導入

相傳，我國晉朝時有個青年叫車胤，他酷愛學習，但由于家貧買不起蠟燭不能讀書，于是就捉了很多螢火蟲，裝在薄布袋子里。他就借著螢火蟲的光刻苦學習，后來成為一位有大學問的人。思考：1．螢火蟲體內有特殊的發(fā)光物質嗎？2．螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉換嗎？

（二）新授課

ATP分子中具有高能磷酸鍵

【問題引領】

1．ATP的中文名稱是什么？組成它的元素有哪些？ATP分子的結構簡式是什么？你能解讀其中字母及符號的含義嗎？

2．1個ATP分子中含有多少個高能磷酸鍵？ATP水解的實質是什么？為什么稱ATP是一種高能磷酸化合物？

3．根據(jù)ATP的中文名稱命名原則以及它的結構簡式，推測1個ATP脫去1個磷酸基團可得到什么物質，以及它的結構簡式。

【答案】

1．ATP是三磷酸腺苷；元素組成：C、H、O、N、P；結 構 簡 式：A—P～P～P，其 中 A 代 表 腺 嘌呤核糖，由腺嘌呤和核糖組成，P代表磷酸，T代表3個，～代表高能磷酸鍵，其中儲存有大量的能量。

ATP水解指高能磷酸鍵的水解，高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.94 kJ/mol。

【設計分析】教師對學生的自學內容進行檢驗，并加以補充，引出ATP的組成元素及水解產物和完全水解產物。引導學生結合多媒體課件展示，逐步對以上問題進行解答，明確本節(jié)課的目標。

ATP與ADP的相互轉化

【問題引領】

1．兩者如何進行轉化？

2．轉化的特點是什么？

3．轉化的意義有哪些？

4．ATP生成過程中的能量來自何處？

5．ATP與ADP的轉化是否是可逆反應？

【答案】

2．時刻不停地轉化并處于動態(tài)平衡中。

3．意義：ATP含量少，轉化迅速，使細胞內ATP含量總是處于動態(tài)平衡，保證了細胞內能量的持續(xù)供給。

4．見課本89頁圖5-6。

5．ATP水解酶：ATP水解酶，能量：遠離A的高能磷酸鍵的化學能，場所：廣泛存在于細胞的各個部位。

ATP合成酶：ATP合成酶，能量：呼吸作用、光合作用，場所：葉綠體、線粒體、細胞質基質。

從以上三方面得知，兩者的轉化是不可逆的反應。

注意：物質是可逆的，能量、場所、條件是不可逆的。二者的相互轉化是一個循環(huán)過程。在正常生活的細胞中，這種轉化不停地發(fā)生并處于動態(tài)平衡之中。

【設計分析】讓學生充分理解兩者的轉化過程。通過動畫、圖文等形式及學生板書等過程，介紹ATP 與ADP的相互轉化。培養(yǎng)學生理解能力和表達能力。

ATP的作用

【問題引領】

ATP有哪些用途？ATP為什么被稱為細胞內的能量“通貨”？

【答案】

主動運輸、生物電、肌肉收縮、物質合成等。

角度一：吸能反應總是與ATP的水解相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間循環(huán)流通。

角度二：糖類、脂肪等有機物儲存有大量的能量（類似信用卡、存折中的錢），但不能被直接利用，ATP儲存的能量相對來說少，但能被直接利用（類似現(xiàn)金）。

【設計分析】一是主要理解吸能反應和放能反應與ATP的分解及合成的關系；二是充分利用教材上的圖解，讓學生在看懂圖解的基礎上，再依據(jù)教材第51頁的圖解，討論ATP還有哪些用途，從而對該知識點進行補充和完善。

課堂小結

（1）ATP 的結構簡式：A—P ～ P ～ P。

（2）ATP和ADP相互轉換。

（3）ATP的利用。

【設計分析】從生物進行生命活動耗能的知識和ATP的基礎知識方面進行總結，構成完善的知識體系，并最終理解ATP在生物生命活動中的作用和地位。最后增加補充練習以鞏固。

（三）板書設計

細胞的能量“通貨”——ATP

ATP分子中具有高能磷酸鍵

1．ATP名稱

2．ATP結構式

3．ATP水解的實質

4．ATP和ADP的轉化

5．ATP的利用

六、教學反思

本課以學生熟知的螢火蟲來創(chuàng)設情境，引出螢火蟲發(fā)光需要能量，再由螢火蟲發(fā)光需要能量擴展到所有生物都需要能量，最后根據(jù)實驗得出結論。同時通過比喻，將ATP這個能量“通貨”與貨幣相比，可幫助學生正確理解本節(jié)內容，從而巧妙地突破了難點。在教學中運用探究學習、合作學習使學生在學習中變“被動”為“主動”，提高了學生自學能力、獲取信息的能力，鍛煉了學生的語言表達能力，突破了重點。從而在教學中培養(yǎng)學生的生物學素養(yǎng)。