資源簡介

細胞的能量“貨幣 ”ATP-教學設計
教學目標
教學目標： 1.通過螢火蟲發光器實驗分析，發展學生的科學探究能力。 2.通過 ATP 結構及特點的分析，進一步形成結構功能觀。 3.通過理解 ATP 與 ADP 的迅速轉化并處于動態平衡的過程，初步形成穩態與平衡觀。 教學重點： 1.ATP 的結構與功能； 2.ATP 與 ADP 的相互轉化 教學難點： ATP 與 ADP 的相互轉化
教學過程
時間 教學環節 主要師生活動
1.由螢火蟲發 光器實驗的分 析得出 ATP 的 功能 （師）由螢火蟲發光原理的解釋引出問題：細胞中哪些物質有可 能為螢火蟲尾部細胞的發光過程提供能量？ （生）聯系所學知識，說出糖類是細胞的主要能源物質，脂肪是 細胞良好的儲能物質，進而提出猜想，有可能是它們為這個過程 提供的能量。 （師）介紹螢火蟲發光器實驗，分析實驗設計及實驗結果，引導 學生得出結論 （生）只有加了 ATP 的試管發出熒光，說明 ATP 是為這個過程直 接提供能量的物質。 （師）除了螢火蟲發光，細胞中很多的反應都需要能量，而這些 過程所需的能量大多都是由 ATP 直接提供的，所以說 ATP 是細胞 生命活動的直接能源物質。
（師）通過與貨幣的類比說明 ATP 是細胞中流通的能量“貨幣 ”。
2. 運用觀察、 聯系、類比等方 法認識 ATP 的 結構及特點 （師）展示 ATP 的結構，提問：分析 ATP 由幾種化合物組成？ （生）觀察圖片，得出“一個 ATP 分子是由一分子腺嘌呤、一分 子核糖和三分子磷酸連接形成的。” （師）介紹腺苷，引出 ATP 的中文名稱，引導學生理解 ADP 和 AMP （師）由于三個磷酸基團同帶負電荷，存在同性相斥，所以形成 ATP 的過程需要消耗能量，而且連接磷酸基團的化學鍵很容易斷 裂，（將 ATP 的結構比作壓縮的彈簧，用壓縮彈簧需要做功類比 ATP 的形成需要提供能量，用彈簧彈開的過程釋放能量類比 ATP 水解過程可以直接為生命活動供能）
3.理解 ATP 的 利用及利用方 式 （師）提出問題：ATP 水解釋放的能量都有哪些用途呢？ATP 是 如何為這些過程供能的呢？ （生）觀看視頻，理解 ATP 供能的核心步驟：磷酸化過程。
4.理解 ATP 的 合成，體會細胞 選擇 ATP 作為 流通“貨幣 ”的 原因 （師）提供細胞中 ATP 含量及機體對 ATP 的需求量資料，引出矛 盾“細胞如何解決 ATP 需求量大但含量卻很少的矛盾 ” （生）分析形成猜想，再通過資料三的分析完善理解：ATP 通過 迅速合成之后再迅速水解來滿足能量的供應。 （師）ATP 在源源不斷地消耗，同時又源源不斷地合成，合成 ATP 的能量來自哪里？ （師） 問題：細胞為什么不直接利用葡萄糖等有機物中的能量， 而是要將能量轉移至ATP 中再利用？為什么有機物大分子不適合 作為細胞中流通的能量貨幣呢？ （生）通過對葡萄糖和 ATP 中所含能量的比較，理解 ATP 儲能少 便于交易且不會造成能量浪費，所以適合作為流通的能量貨幣。 （師）告知學生光合作用過程也可以合成 ATP，詳細過程見后面 的課程。
5.構建 ATP 與 ADP 的相互轉 化關系 （生）將學習單上關于 ATP 與 ADP 的轉化概念圖補充完整。 （師）解讀 ATP 與 ADP 的轉化過程，理解通過 ATP 分子能量可以 在吸能和放能反應之間流通，所以 ATP 叫作細胞內流通的能量貨 幣。 （師）討論①在劇烈運動與靜止狀態時，ATP 與 ADP 的轉化有什 么不同？②如果 ATP 與 ADP 的轉化出現障礙，后果是什么？ （生）通過討論形成觀點：對細胞的正常生活來說，ATP 和 ADP 的轉化是時刻不停地發生且處于動態平衡的。
6.科學前沿 （師）問題：如果將螢火蟲發光基因轉入道路兩旁的樹中，會出
現什么結果？呈現科學家的研究成果，對同學提出展望。
7.小結及作業 （師）引導學生回憶 ATP 的功能、結構和 ATP 與 ADP 的轉化過程 的關鍵詞 （師）布置作業：從結構功能觀角度解釋細胞為什么選擇 ATP 作 為流通的能量貨幣？

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