细胞与能量教案
基本要求
1．举例说出细胞内的吸能反应和放能反应。
2．简述ATP的化学组成和特点。
发展要求
1.解释ATP在能量代谢中的作用。
说明
1．有关能量的理化方面知识不作要求
2．“小资料：生物发光”只作为背景资料供阅读，不要求学忆或掌握具体内容。
本节教学重点是ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；教学难点是ATP与ADP的相互转化。教科书先介绍了细胞中有哪些能源物质，它们可以通过细胞的光合作用、细胞呼吸等代谢吸能、放能，把学生带入学习细胞与能量的情景中，也为后面学习“ATP是细胞的能量通货”做好了铺垫。教学时多作些比喻，帮助学生理解本节内容。充分利用教科书上的图解，帮助学生在看懂图解的基础上，讨论ATP与ADP的相互转化，说明ATP的生成途径，阐明ATP在能量代谢中的作用，形成生物体结构和功能的相统一的观点。
【导入】2008年5月12日汶川大地震后，有一头猪被埋废墟下36天奇迹般生还。这头猪后来就被命名成猪坚强。
【讲述】这头猪尽管活过来了，但发现它明显瘦了，原来是150公斤的体重，只剩下50公斤。
【提问】体重轻了主要是少了哪种有机物？脂肪
【提问】脂肪的用途是什么？供能
【讲述】我们这节课就来讲述细胞与能量
【讲述】细胞内要进行许多复杂的化学变化，如把吸收的氨基酸合成蛋白质；如把吸收的葡萄糖氧化分解等等。这些复杂的化学变化的总和，我们称作新陈代谢。【讲述】在新陈代谢的过程中，必然涉及生物体与外界环境之间的物质和能量交
换以及生物体内物质和能量的转变过程。那么我们这节课就来学习新陈代谢中细胞内能量的转变过程。
【提问】关于能量转变过程，我们来看一个简单的例子，一个苹果从树上掉到了地上，在掉落的过程中，主要是什么能转化为什么能？势能转化成动能
【提问】能量在发生转化的过程中，会不会消失？不会，会不会被创造？不会【讲述】讲述因此能量在转化时，总能量是守恒的。
【提问】细胞中最主要的能量形式是什么？化学能
【提问】什么是化学能？活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有的势能。
【提问】我们上课在听讲，大脑在思维依靠神经细胞的活动是需要消耗能量的，这个能量来自哪里？消耗糖类等有机物中化学能
【提问】生物体内各种形式能量最终能源为？太阳能
【承接】生物体内有的化学反应需要消耗能量，有的能够释放能量。我们把细胞内的化学反应分为吸能反应和放能反应。
【提问】什么是放能反应？产物的分子势能低于反应物的反应。
【讲述】细胞的物质分解的反应一般是放能反应
【提问】所有细胞最重要的放能反应是什么？细胞呼吸
【提问】细胞呼吸将什么物分解产生的什么产物？葡萄糖分解产生CO2和H2O 【讲述】反应物葡萄糖和O2的分子势能是高于产物CO2和H2O的。
【提问】为什么？因为葡萄糖和氧气的分子有序性更高。
【提问】什么是吸能反应？产物的分子势能高于反应物的反应。
【讲述】细胞的物质合成的反应一般是吸能反应
【提问】植物绿色细胞最重要的吸能反应是什么？光合作用
【提问】光和作用将什么物合成什么产物？CO2和H2O合成葡萄糖和氧气
【讲述】反应物葡萄糖和O2的分子势能是高于产物CO2和H2O的。
【提问】那萤火虫发光的过程是什么能转换成了什么能？有机物中的化学能转化成光能
【讲述】在这个过程中，有机物的分解是放能反应。萤火虫的发光是需要消耗能量的是吸能反应，也就是说，放能反应释放的能量能用于吸能反应。放能反应释
放的能量怎么被吸能反应用呢？科学家做了这样的一个实验
呈现实验资料
【提问】这个实验说明了什么？荧火虫发光所需的直接能量来源是ATP,而不是葡萄糖
【提问】糖类等有机物可以为什么活动来供能，但是直接给生命活动供能的物质是ATP，由这个实验你能作何推理？糖类等有机物分解释放的能量转化成ATP中的能量
【讲述】其实人体细胞通过需氧呼吸消耗1个葡萄糖分子能产生30个ATP分子。如果打个比方。如果将葡萄糖分子看做大家银行里的存款，ATP就可以看做大家口袋里的现金。哪个地方花钱基本都需要现金，但是现金不足的时候，可以从银行的存款里取出来。将葡萄糖氧化分解生成ATP的过程就相当于从银行取钱的过程。
【总结】放能反应释放的能量先暂时储存在ATP中，然后由ATP直接给吸能反应供能。ATP是细胞中的能量通货。
【提问】ATP具有这样的功能，它的结构是怎么样的？由1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团构成的
【提问】ATP的组成元素是什么？CHONP 为什么？
【讲述】ATP可能还含有其他元素吗？我们来看内部的原子组成
【提问】A的含义是什么？腺苷
【提问】1个ATP分子由几个高能磷酸键？2个
【提问】高能磷酸键有何特点？不稳定，水解时能释放能量
【提问】ATP经过水解释放1个高能磷酸键后，得到的产物是什么？ADP 和磷酸【讲述】下面我们就来看下这个反应过程。
【提问】ATP水解的反应是吸能还是放能反应？放能
【讲述】这个释放的能量就能直接用于各种生命活动
【提问】大家能否写出这个反应式呢？
【讲述】ATP水解能生成ADP和磷酸，反过来，ADP和磷酸也能合成ATP，而这个过程是要消耗能量的。那么这个合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸分解有机物释放的能量。
【提问】ATP 与ADP 的转化是否表示化学上的可逆反应？不是
【提问】为何不是？酶的种类不同，能量的来源和去向不同。合成ATP 的能量主要来自细胞呼吸，用于合成高能磷酸键。 ATP 水解能量来源来自高能磷酸键，去向主要用于肌肉收缩等各种生命活动。
【讲述】ATP 释放的能量可直接用于各种生命活动。
【提问】ATP 在生物体内的含量高吗？不高
【提问】ATP 在生物体内的需求量很大，而含量则很低，怎么来解决这一矛盾？ATP 可以消耗，不断生成。
【习题巩固】例1 例2
【板书设计】 板书设计
放能反应
吸能反应ATP ADP 和Pi 主要是细胞呼吸
葡萄糖
+O 2
H 2O 和CO 2葡萄糖+O 2H 2O 和CO 2光合作用、蛋白质合成、各种生命活动高能磷酸键放能吸
能
新陈代谢细胞内各种化学反应的总和。
（物质的转变和能量的转化）
直接供能物质势能高
势能低势能低势能高腺苷三磷酸