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第五章主要介绍有关能量如何输入细胞，能量以什么形式存在以及细胞如何利用这些能量。本节在本模块中具有承上启下的重要作用：学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能；并且加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和细胞的“动力车间”的含义；便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程与能量的供应和利用是分不开的。
本节课内容较抽象，学生已经学习了糖类、脂肪、蛋白质、核酸等有机物，明确了能源物质、主要能源物质、储能物质等概念，这为进一步学习ATP是能量的“通货”作了铺垫。但学生难以与现实生活相联系,通过多媒体课件的应用和学生小组活动，让学生认识其真实存在，同时体会到ATP的生理作用。
学科知识目标
1．依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。
2．依据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。
3．通过学生活动构建模型的分析，理解ATP的合成与分解及ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
学科素养目标
1.生命观念 通过ATP与ADP相互转换模型的构建，理解ATP是细胞的能量“货币”的生命观念。
2.科学思维 通过学生活动,分析ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用，形成归纳与概括的科学思维方法。
3.科学探究 通过学生活动，比较ATP与ADP的相互转换的过程，培养观察现象并分析结果的能力。
教学重点
1．ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。
2．ATP与ADP的相互转化。
教学难点
通过ATP与ADP相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
第二节 细胞的能量“通货”—ATP
（一）ATP分子结构
1、ATP的中文名：三磷酸腺苷
2、ATP分子组成元素有：C、H、O、N、P
3、ATP的结构简式：A-P~P~P
A：腺苷 T：三个 P：磷酸基（团）
（二）ATP和ADP可以相互转化
ADP合成 ATP时能量的主要来源
动物：呼吸作用
植物：呼吸作用和光合作用
（三）ATP的利用
一、导入新课
通过观看“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”诗句吟唱的MP4引导学生思考萤火虫发光的直接能源物质，引导学生设计实验。
【学生活动1】
资料：萤火虫发光的奥秘在于腹部后端细胞内的特殊发光物质——荧光素。荧光素接受能量被激活后，在荧光素酶的催化下发出荧光。
实验目的：探究使萤火虫发光的直接能源物质。
实验材料：萤火虫发光器干燥后研磨成的粉末、试管、蒸馏水；等浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液等。
实验步骤：向A、B、C、D四个试管中分别加入等量的发光器粉末和清水，然后向四个试管中分别注入2 mL等浓度的葡萄糖溶液、脂肪溶液、ATP溶液、蒸馏水。观察四个试管的发光情况。
实验结果：注射ATP溶液的C试管发光，其余三个试管不发光。
实验结论：萤火虫发光的直接能源物质是ATP。葡萄糖等有机物中的能量是不能直接被利用的。ATP才是生命活动的直接能源物质。
那么，ATP是什么呢？它的结构是怎样的呢？
二、讲授新课
（一）ATP的结构
【自主学习】自学书本P86页，并完成下列问题
1、ATP的中文名称：腺苷三磷酸
2、ATP分子组成元素有：C、H、O、N、P
3、ATP的结构简式：A-P~P~P
A： T： P：
【学生活动2】用以下列材料完成ATP模型的构建。
A代表腺苷，P代表磷酸基团，“ ~ ”代表一种特殊的化学键，水解时释放出大量能量。ATP水解的过程就是释放能量的过程。1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ，所以ATP是高能磷酸化合物。
分析资料
一个成年人安静状态下，24 h内有40 kg的ATP水解。剧烈运动状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP分解释放能量，供运动所需。在正常人体中ATP和ADP的总量很少，且基本保持一定，大约为2 mg～10 mg。在人体安静状态时，肌肉内ATP所含的能量只能供肌肉收缩1～2 s。
（1）从该资料可看出生物体内ATP有什么特点？
（消耗大，含量低，不能长时间储存。）
（2）ATP会不会出现供不应求的情况？
（不会。ATP和ADP可以时刻不停地发生相互转化。）
（ 二）ATP与ADP可以相互转化
【学生活动3】利用已给出的四张纸片，对ATP的合成和ATP的分解进行正确的排列组合，并进行分组展示。
通过小组活动构建ATP与ADP转化的概念模型，理解ATP是细胞的能量“货币”这一生命观念
模型构建的依据：ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个特殊的化学键很容易水解脱离开来，形成游离的Pi（磷酸），同时，储存在这个特殊化学键中的能量释放出来，ATP就转化成ADP。在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。
ATP和ADP可以迅速地相互转化，这种转化是不停地发生并且处于动态平衡当中。
引导学生思考：
1.ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
（不是，所应需要的酶不同）可逆反应：是指在相同条件下既可以向正反应方向进行又可以向逆反应方向进行。
2.为什么吸能反应总是与ATP的水解相联系？
许多吸能反应由ATP水解供能
为什么放能反应总是与ATP的合成相联系？
许多放能反应，释放的能量储存在ATP中
引导学生归纳比较ATP水解和合成的过程：
（三）ATP的利用：
结合图片展示，肌肉收缩、主动运输、大脑思考、生物发电、生物发光等都需要利用ATP。
ATP 水解释放的能量是如何用于上述各种生命活动的呢？以主动运输为例，展示ATP是如何供能的。
1．参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP 水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
2．在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
3．载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+ 释放到膜外。
小结：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，释放的能量贮存在ATP中。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
（四）课堂回顾：
ATP 的组成元素、结构简式、ATP与ADP的相互转化、ATP 的利用
三、课堂互动答题练习（扫二维码）
1．下图表示ATP的结构，其中的五碳糖为核糖。据图分析错误的是（ C ）
A．图中A代表的是腺嘌呤
B．图中b、c代表的是特殊的化学键
C．水解时b更容易断裂
D．图中a是RNA的基本组成单位之一
2．ATP是细胞的能量“货币”，其中储存着大量的活跃的化学能。有关说法正确的是（ D ）
A．ATP的合成总是伴随着有机物的氧化分解
B．ADP转化为ATP时，只需要Pi和能量
C．所有生物体内ADP转化成ATP所需要的能量都来自呼吸作用
D．ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化
3．下列生命活动中不需要ATP提供能量的是（ C ）
A．叶肉细胞中合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
4．离子泵是一种具有ATP 水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP 的水解。下列叙述正确的是 （ C ）
A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的
C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
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