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《新陈代谢与ATP》教学设计

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《新陈代谢与ATP》教学设计

教学目标:
知识目标:1、理解ATP的生理功能和结构简式。
          2、理解ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
能力目标:1、培养学生利用各种媒体收集和处理科学信息的能力。
          2、培养学生分析和处理实验数据得出合理结论的能力。
          3、培养学生思维能力,语言表达能力。
          4、培养学生运用学到的生物学知识解决某些实际问题的能力。
情感目标:1、通过分析ATP、ADP的动态平衡,树立辩证唯物主义的自然观、生态观。
          2、养成实事求是的科学态度,养成勇于创新、不断探索与合作额精神。
重点:    1、ATP的生理功能。
          2、ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
难点:    1、ATP和ADP相互转化过程中的能量来源和去路。
课前准备:【教师】准备关于ATP与ADP相互转化的挂图。
          【学生】复习、有关能量与代谢的关系、预习新课。

一、教学设计:
学习内容 学生活动 教师活动
ATP的生理功能 ① 复习新陈代谢有关同化作用、异化作用的知识,明白新陈代谢需要能量。
② 理解只有当能量被储存于ATP中才可以被利用。 ① 提问学生回顾新陈代谢的两种类型。
② 揭示生物体各项生命活动所需能量的直接来源是ATP。
ATP的结构 ① 理解ATP的分子式。
② 掌握ATP的结构简式,实际各个部分的名称以及功能。
③ 高能磷酸键的断裂释放多少能量。 ① ATP的分子组成。
② ATP的结构简式,将各个部分讲解清楚。
③ 理解ATP如何提供能量。
ATP与ADP的相互转化 ① 从反应条件下,可知:ATP的分解是一种水解反应。ATP的合成是一种合成反应。
② 能量来源不同。
③ ATP合成场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
④ 认识到ATP与ADP的相互转化是不可逆的两个反应。 ① 从反应条件分析下,正方向与反方向的条件的差异。
② 从能量上分析,正方向与反方向所需能量的来源。
③ 从场所上分析、ATP的合成以及ATP的分解场所不一样。
④ 总结ATP与ADP的转化不是可逆反应,物质可逆,能量不可逆。
ATP的形成途径 ①理解与掌握动、植物体内ATP的形成途径的不同。 ①分析动、植物体内ATP的形成途径。

二、授课背景:
    学校:六盘水市第一实验中学
    主讲教师:黄敏
    授课班级:高二(七)班
    班级人数:80人
    授课时间:2008年9月18日
三、课堂实录:
教学主 体 教学过程 板书以及内容要点
【师】 新陈代谢的类型有同化作用和异化作用,其分别是指什么? 复习
【生】 同化作用:将外界物质转变成自身物质,并储存能量。
异化作用:将部分自身物质分解,以代谢废物排出体外,并释放能量。 回顾知识
【师】 无论是同化作用还是异化作用都包括了物质代谢和能量代谢。即新陈代谢需要能量,那么什么物质可以供给新陈代谢所需要能量呢?直接供能?间接供能?主要能源?储能物质?
请大家阅读第1自然段,回答这些问题: 思考问题
【生】 ① 糖类、脂类、蛋白质、ATP。
② ATP
③ 糖类、脂类、蛋白质
④ 糖类
⑤ 脂肪 答案的总结
【师】 同学们都认真地看了书,回答得大部分对:
下面我们一起来分析和明确一下:
① 哪些物质可以为新陈代谢提供能量?
【析】只要这些物质能够在体内被分解,释放能量,供给生命活动,就可以为新陈代谢提供能量。
答:糖类、脂类、蛋白质、磷酸肌酸、ATP、阳光等。
② 直接能源:ATP
【析】虽说为新陈代谢提供能量的物质挺多,但是有机物中的能量都不能直接被生物体利用。它们只有在细胞中随着这些有机物逐步氧化分解而释放出来,并且储存在ATP中才能被生物体利用,所以,ATP是新陈代谢所需能量的直接能源。
③ 主要能源:糖类
【析】生命活动所利用的能量大约70%左右是由糖类提供的,其他储能有机物中的能量都转移到ATP中才能被利用。
④ 储备能源:脂肪、淀粉
【析】脂肪储存能源的效率最高,1g脂肪储存的能量是蛋白质和糖类的两倍多,在进化过程中,动物体选择脂肪作为长期储存能量的物质,植物体内的储能物质是淀粉。糖元可以短期地储备能源物质。
另:因脂肪分子中C、H原子比例较高,因而脂肪耗氧量最大,产能最多,形成的CO2、H2O也较多。
例:“骆驼耐渴”也是由于体内脂肪较多,产生代谢水较多之缘故。
⑤ 最终能源:太阳能
【析】地球上所有生物体进行生命活动所需的能量,几乎全部来源于绿色植物的光合作用所固定的太阳能,所以生物体生命活动的最终能源是太阳能。 针对学生的答案进行突破分析
【师】 生物体内消耗能源物质的顺序:糖类——脂肪——蛋白质 补充知识
【师】 请阅读P49第二、三段,思考以下问题:
① ATP的分子简式。
② ATP的化学性质。
③ ATP的名称。 设置任务
【生】 ① A-P~P~P
② 高能磷酸化合物
③ 三磷酸腺苷 讨论问题
【师】 问:A-P~P~P各部分的名称?ATP的功能是如何体现的? 设问
【生】 A-P~P~P
①A:腺苷
②P:磷酸基团
③-:普通磷酸键
④~:高能磷酸键
⑤ATP的功能:为新陈代谢所需能量提供直接能源,是通过ATP水解方式实现的。 板书要求设计
【生】 其本质是什么?即如何水解,释放能量的? 提问
【师】 由于ATP是直接供能者。大家都知道,只有分解反应,才会释放出能量,此乃其一;其二:由于新陈代谢需要大量的能量,所以断裂的应是储存更多能量的高能磷酸键。其三;由于远离A的那个高能磷酸键不稳定,容易断裂,释放出其键中储存的能量,从而供给新陈代谢之能量所需。
即:
针对学生提问分析
【师】 A-P~P~P有三个磷酸键,所以叫“三磷酸腺苷”。
A-P~P有2个磷酸键,所以叫“二磷酸腺苷”(ADP)
A-P有一个磷酸键,所以叫“腺嘌呤核糖核苷酸”。 知识补充
【生】 A-P~P→A-P+Pi+能量
【师】 ATP是一种高能磷酸化合物,平常高能磷酸化合物水解释放的能量为20.92KJ/mol,而ATP则释放30.54KJ/mol,即在一个高能磷酸键里储存的能量为30.54KJ/mol。
如果需要916.2KJ的能量,请问需要多少mol的ATP? 设问
【生】 30mol
【师】 由于体内的ATP是一定量的,而新陈代谢又在不断进行,那么能量供给如何满足的呢? 过渡
【师】                               (方程式1)
ATP不断被消耗,形成ADP,而新陈代谢又源源不断地需要能量所以细胞内就有必须ATP源源不断地生成。
科学研究表明,第二个高能磷酸键容易断裂,也容易生成。
ADP可以接受能量,同时与一个磷酸结合,形成ATP.
所以,                              (方程式2)
这2个方程式是可逆反应吗? ATP与ADP在体内的相互转化
【师】 从4个方面分析这2个方程式:
① 从反应条件:
方程式1:水解反应,水解酶
方程式2:合成反应,合成酶
② 场所上:
ATP的分解:细胞质膜(供主动运输消耗能量)
           叶绿体基质(三碳化合物的还原)
           细胞核(DNA的复制、RNA的合成)
ATP的合成:细胞质基质(呼吸作用)
           线粒体(有氧呼吸)
           叶绿体基粒(光反应)
③ 能量:ATP的分解:产生的能量,皆用于各项生命活动,以转化成各种形式的能量(渗透能、机械能、电能、化学能、光能、热能)。
         ATP的合成:能量主要来自于有机物中的化学能和太阳能。
终上所述:可知,这2个方程式中物质可逆,但能量不可逆,因此为不可逆反应。
【师】 为什么体内ATP很少,也能满足新陈代谢能量所需? 设问
【生】 答:因为ATP与ADP在体内相互转化很快,如此,细胞内的ATP的含量总是处在动态平衡之中,这对于构成生物体内部稳定的供能环境,有重要意义。 看书答问
【师】 看书思考ATP的形成途径? ATP的形成途径
【生】 1、 植物体:光合作用、呼吸作用。
2、 动物体:呼吸作用 看书答问
【师】 光合作用生成ATP,光和磷酸化。
呼吸作用生成ATP,氧化磷酸化。
当然无氧呼吸也会产生ATP。
提问:洋葱根尖是通过什么方式来形成ATP的? 补充提问
【生】 光合作用、呼吸作用 点评
【师】 同学对题目未理解:对象是根尖,无叶绿体,不进行光合作用,只能通过呼吸作用。
新陈代谢与ATP的关系?
【生】 ① ATP是新陈代谢的直接供能者。
② ATP在细胞内动态平衡。
③ ATP是“能量货币”。 总结
四、课堂小结:
1、ATP的结构简式。
2、ATP与ADP的相互转化。
3、ATP是如何形成的。
五、布置作业:
课后复习题一、二。

六、板书设计:
                             §3.2新陈代谢与ATP
     ㈠生物界及生物体的能源物质
1、 直接能源:ATP
2、 主要能源:糖类
3、 储备能源:脂肪、淀粉、糖元
4、 最终能源:太阳能
     ㈡ATP的结构简式
       1、A-P~P~P
        A:腺苷    P:磷酸基团     -:普通磷酸键   ~:高能磷酸键
       2、ADP:二磷酸腺苷      AMP:腺嘌呤核糖核苷酸
     ㈢ATP与ADP的相互转化
1、 反应条件
2、 场所
3、 能量来源和去路
     ㈣ATP的形成途径
1、 植物:光合作用、呼吸作用
2、 动物:呼吸作用
七、教学反思:
       1、本节知识较为简单,识记部分较少。
       2、通过相关练习,使学生掌握该掌握的知识。
       3、着重分析ATP与ADP相互转化,强调学生主动分析,教师在点拨、总结。
       4、相关有联系的知识点可以略有补充。

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