新陈代谢与ATP高中生物教案
- 格式:doc
- 大小:7.59 KB
- 文档页数:3
一、教学目标:1. 让学生理解新陈代谢的概念及其在生命活动中的重要性。
2. 让学生了解ATP的结构、功能及其在新陈代谢过程中的作用。
3. 培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 新陈代谢的概念:新陈代谢是指生物体与外界环境之间物质和能量的交换,以及生物体内物质和能量的转变过程。
2. 新陈代谢的类型:同化作用和异化作用。
3. ATP的结构:ATP是由一个腺苷、三个磷酸基团和一个核糖组成的核苷酸。
4. ATP的功能:ATP是细胞内能量的主要载体,为新陈代谢提供能量。
5. ATP在新陈代谢过程中的作用:ATP通过水解释放能量,驱动生物体的各种生命活动。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:新陈代谢的概念、类型及意义;ATP的结构、功能及其在新陈代谢过程中的作用。
2. 教学难点:ATP的结构、功能及其在新陈代谢过程中的作用。
四、教学方法:1. 采用问题导入法,引导学生思考新陈代谢的意义和重要性。
2. 使用多媒体课件,生动展示ATP的结构和功能。
3. 通过实例分析,让学生理解ATP在新陈代谢过程中的作用。
4. 开展小组讨论,培养学生的合作精神和口头表达能力。
五、教学过程:1. 导入:提问学生关于新陈代谢的概念,引导学生思考新陈代谢的意义和重要性。
2. 讲解:介绍新陈代谢的类型,重点讲解ATP的结构、功能及其在新陈代谢过程中的作用。
3. 示例分析:分析实际案例,让学生理解ATP在新陈代谢过程中的作用。
4. 小组讨论:让学生围绕ATP的作用展开小组讨论,分享自己的观点和实例。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调新陈代谢和ATP在生物学中的重要性。
6. 作业布置:布置相关课后作业,巩固学生对新陈代谢和ATP的理解。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问学生关于新陈代谢和ATP的概念、类型和作用,了解学生对课堂内容的掌握情况。
2. 课后作业:布置与新陈代谢和ATP相关的课后作业,评估学生对课堂所学知识的巩固程度。
高一生物《新陈代谢与ATP》教案高一生物《新陈代谢与ATP》教案ATP的分子简式及其结构特点、ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、ATP的形成途径、ATP是新陈代谢的干脆能源,能理解ATP作为“能量通用货币”的含义ATP和ADP之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解ATP作为“能量通用货币”的含义1课时板图、挂图、多媒体1、引言设计1:通过学生列举生活实例引入ATP这一高能化合物。
新陈代谢的物质改变过程中,必定伴随着能量的转化。
为了使学生对能量的转化有一个感性的相识,老师应鼓舞学生从自己的生活中找一些能量转化的实例,比如可以提问:(1)“你能举出几个生物体内发生的诸如能量转化、或能量的汲取储存、或能量的释放利用的例子来吗?”(2)“绿色植物能把光能干脆用于有机物的合成吗?”或“生物体通过呼吸作用把有机物中的能量释放出来,这些能量能干脆被细胞利用吗?”不能,光能必须要转化为一种活跃的化学能才能用于有机物的合成;有机物中的能量通过呼吸作用释放出来后,也必需转化为一种活跃的化学能才能用于生物体的各项生命活动,携带这种活跃的化合能的物质就是一种高能化合物,即ATP,这样很自然地引入了ATP这个概念。
设计2:从细胞中能量利用存在的冲突入手,设计相关的问题串引入ATP这一高能化合物。
(1)“细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的?”线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量(2)“细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量?”细胞分裂、细胞核中DNA的复制、核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌等须要能量(3)“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离,细胞是怎样解决这一冲突的呢?”(4)“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物,这些有机物含有大量且稳定的能量,但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行,而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定,不易被生物体利用,细胞又是怎样解决这一冲突的呢?”这样就可自然地引入ATP这种储能少、不稳定、可为全部生理活动供能的高能化合物。
一、教学目标:1. 让学生理解新陈代谢的概念及其在生物体中的重要性。
2. 让学生掌握ATP的结构、功能及其在新陈代谢过程中的作用。
3. 培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 新陈代谢的概念:新陈代谢是指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。
2. 新陈代谢的类型:同化作用和异化作用。
3. ATP的结构:ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团组成,其中磷酸基团之间通过高能磷酸键连接。
4. ATP的功能:ATP是细胞内能量的主要载体,在新陈代谢过程中,通过水解释放能量,供生物体进行各种生命活动。
5. ATP与ADP的相互转化:ATP水解ADP和无机磷酸,释放能量;ADP和无机磷酸在酶的催化下,吸收能量,重新合成ATP。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:新陈代谢的概念、类型及ATP的结构、功能。
2. 教学难点:ATP与ADP的相互转化过程。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考新陈代谢的重要性。
2. 利用多媒体课件,生动展示ATP的结构和功能。
3. 通过小组讨论,让学生理解ATP与ADP的相互转化过程。
五、教学过程:1. 导入:引导学生思考生物体如何维持生命活动,引出新陈代谢的概念。
2. 讲解:详细讲解新陈代谢的类型,重点介绍ATP的结构和功能。
3. 演示:利用多媒体课件,展示ATP的结构和功能。
4. 讨论:分组讨论ATP与ADP的相互转化过程,引导学生运用所学知识解决实际问题。
六、教学练习:(1)新陈代谢是指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,包括______和______。
(2)ATP的结构由一个______、三个______和两个______组成。
(3)ATP在新陈代谢过程中的作用是______。
2. 判断题:(1)新陈代谢是生物体生命活动的基本特征,一切生物都进行新陈代谢。
()(2)ATP是细胞内能量的主要来源,其能量来源于光合作用和呼吸作用。
一、教学目标1. 让学生了解新陈代谢的概念及其在生物体中的重要性。
2. 让学生理解ATP(三磷酸腺苷)的作用及其在新陈代谢中的关键地位。
3. 让学生掌握生物体内ATP的途径和消耗途径。
4. 培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 新陈代谢的概念及其意义2. ATP的结构特点和功能3. ATP在新陈代谢中的作用4. 生物体内ATP的途径(光合作用、呼吸作用)5. 生物体内ATP的消耗途径三、教学重点与难点1. 教学重点:新陈代谢的概念,ATP的结构特点和功能,ATP在新陈代谢中的作用,生物体内ATP的途径和消耗途径。
2. 教学难点:ATP的结构特点,光合作用和呼吸作用过程中ATP的。
四、教学方法1. 采用问题导入法,引导学生思考新陈代谢和ATP的关系。
2. 使用多媒体课件,形象地展示ATP的结构和光合作用、呼吸作用的过程。
3. 进行课堂讨论,让学生积极参与,提高学生的理解能力。
4. 设计相关实验,让学生亲自动手操作,加深对ATP和消耗途径的理解。
五、教学过程1. 导入:提问学生对新陈代谢的了解,引入新陈代谢的概念。
2. 讲解新陈代谢的概念及其意义,引导学生理解新陈代谢在新陈代谢中的重要性。
3. 讲解ATP的结构特点和功能,让学生了解ATP在新陈代谢中的关键地位。
4. 讲解生物体内ATP的途径(光合作用、呼吸作用),并通过多媒体课件展示过程。
5. 讲解生物体内ATP的消耗途径,引导学生理解ATP在生物体内的平衡。
6. 课堂讨论:让学生分享自己对ATP在新陈代谢中的作用的理解,解答学生的疑问。
7. 实验环节:设计相关实验,让学生亲自动手操作,加深对ATP和消耗途径的理解。
8. 总结:对本节课的内容进行总结,强调新陈代谢和ATP的重要性。
9. 作业布置:让学生结合课堂内容,总结新陈代谢和ATP的关系,思考如何保持ATP的平衡。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问学生对新陈代谢和ATP的理解,评估学生对课堂内容的掌握程度。
高一生物《新陈代谢与ATP》教案一、教学目标1.理解新陈代谢的定义、分类及其与ATP的关系;2.掌握ATP的结构、功能和合成方式;3.能够描述有氧呼吸与无氧呼吸的异同点;4.能够运用所学知识解释肌肉疲劳背后的生物化学原理。
二、教学重点1.新陈代谢与ATP的关系及其重要性;2.ATP的结构、功能及其合成方式。
三、教学难点1.有氧呼吸与无氧呼吸的异同点;2.肌肉疲劳的生物化学原理。
四、教学方法1.授课讲解;2.归纳总结;3.案例分析;4.小组讨论;5.展示演示。
五、教学内容及教学步骤第一节:新陈代谢与ATP的关系1. 概念解释•新陈代谢是一系列生化反应的总和,包括合成物质和分解物质两个过程;•ATP(三磷酸腺苷)是一种能量储存和释放的化合物,是贮存和传递能量的主要形式。
2. 关系说明•新陈代谢分为两个过程:合成物质和分解物质。
在合成物质过程中,体内需要吸收外部能量进行反应;在分解物质过程中,体内会释放出储存的能量。
而ATP就是体内能量的主要来源,其中能量的释放与合成都离不开ATP。
•在新陈代谢过程中,ATP是储存和传递能量的主要形式,能够在体内不同部位释放出能量,完成一系列的生化反应。
第二节:ATP的结构、功能及合成方式1. ATP的结构•ATP分子由3个部分组成:核苷酸、核糖和三个磷酸基团。
核糖和一个磷酸基团组成核苷酸部分,而核苷酸与其它两个磷酸基团结合构成完整的ATP分子。
2. ATP的功能•ATP是一种中间物质,能够在细胞内储存和传递能量。
在能量需要的时候,ATP能够迅速地通过水解释放出能量,提供给细胞需要的反应。
3. ATP的合成方式在细胞内,ATP可以通过两种方式合成:•有氧呼吸:需氧(比如有氧运动),细胞内有足够的氧气,ATP的合成产生CO2和水。
•无氧呼吸:无需氧(比如短时间高强度运动),无氧呼吸和有氧呼吸不同,无需氧气参与,ATP的合成产生乳酸。
第三节:有氧呼吸与无氧呼吸1. 概念解释•有氧呼吸:需要氧气作为催化剂进行,产生能量多,但是速度较慢。
高一生物新陈代谢与ATP教学案例分析随着社会的不断发展,新陈代谢和ATP作为生物学的基础知识越来越受到人们的关注。
高一生物课程中,新陈代谢和ATP的教学显得尤为重要。
本文将针对该课程进行详细的教学案例分析,以期提高教师教学质量。
一、教学背景该教学案例针对高一生物课程,旨在提供新陈代谢和ATP相关概念的深入理解,让学生能够更好地掌握生物学基础知识和生命科学的先进发展理论。
同时,聚焦学生的实验动手能力和思维能力,培养他们的科学思维方法,让他们成为未来生命科学的探索者。
二、教学目标1、理解新陈代谢的过程和作用。
2、掌握ATP的合成过程和功能。
3、培养学生的观察、实验和解决问题的能力。
三、实施步骤1、学习新陈代谢生物的新陈代谢包括两个互相关联的过程,分别是生物合成和分解代谢。
生物合成代谢是指生物在生命过程中合成生命所需物质的过程,例如蛋白质的合成,核酸的合成和有机物的合成等。
生物分解代谢是指生物在生命过程中分解有机物的过程,例如糖的分解,脂肪的分解和蛋白质的分解等。
在教学过程中,通过教师的引导,学生能够理解分解代谢、酶的作用和ATP的合成等概念,从而更好地掌握新陈代谢的过程和作用。
2、掌握ATP的合成和功能ATP是构成生物能量的基本分子单元,又被称为细胞活动的“能量通货”。
通过ATP的补充,细胞可以进行代谢活动,维持生命的正常运行。
在教学过程中,教师可以利用视频、模型等多种视觉直观化的工具对ATP的合成和功能进行详细的解读。
同时,通过实验,让学生亲身体验ATP的作用,培养他们的探究精神。
3、实验探究通过实验,学生可以更好地理解生命的神秘和ATP合成的原理。
实验一:新陈代谢实验实验方法:将一定量的产生CO2的酵母和葡萄糖混合,放置在热水浴中,观察二氧化碳气体的产生情况。
实验结果:观察到二氧化碳气体的产生,进一步了解新陈代谢的过程和代谢作用。
实验二:ATP实验实验方法:将一定量的ATP溶液添入新鲜的青椰菜叶片的研钵中,观察叶片变色情况。
一、教学目标1. 让学生理解新陈代谢的概念及其在生命活动中的重要性。
2. 让学生掌握ATP的化学组成、结构和功能。
3. 让学生了解ATP与ADP的相互转化过程及其在新陈代谢中的作用。
4. 培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 新陈代谢的概念: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。
2. 新陈代谢的类型:同化作用和异化作用。
3. ATP的化学组成:腺苷、核糖和三个磷酸基团。
4. ATP的结构:腺苷二磷酸(ADP)和腺苷三磷酸(ATP)之间的关系。
5. ATP的功能:储存和释放能量,驱动生物体内各种生化反应。
三、教学重点与难点1. 教学重点:新陈代谢的概念、类型及意义;ATP的化学组成、结构和功能。
2. 教学难点:ATP与ADP的相互转化过程及其在新陈代谢中的作用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究新陈代谢与ATP的相关知识。
2. 使用多媒体课件,生动展示ATP的化学组成和结构。
3. 通过实例分析,让学生理解ATP在新陈代谢中的重要作用。
4. 开展小组讨论,培养学生合作学习和批判性思维能力。
五、教学过程1. 导入:简要介绍新陈代谢的概念,引导学生思考新陈代谢在生物体中的重要性。
2. 新陈代谢的概念与类型:讲解新陈代谢的定义和类型,并通过实例阐述其意义。
3. ATP的化学组成与结构:展示ATP的化学组成和结构,让学生理解其储存和释放能量的原理。
4. ATP的功能:讲解ATP在生物体内的功能,如驱动肌肉收缩、神经传导等。
5. ATP与ADP的相互转化:阐述ATP与ADP的相互转化过程,以及在新陈代谢中的作用。
6. 实例分析:分析一些生物体内ATP的应用实例,如光合作用、细胞呼吸等。
7. 小组讨论:让学生结合实例,讨论ATP在新陈代谢中的作用。
8. 总结与反思:回顾本节课所学内容,引导学生思考新陈代谢与ATP 在生物体中的重要性。
9. 布置作业:让学生结合所学知识,完成相关练习题。
高中高一生物教案:新陈代谢与ATP一、教学目标1.理解新陈代谢的概念及其重要性。
2.掌握ATP的结构、功能及其在新陈代谢中的作用。
3.通过实验,观察ATP的和分解过程,培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:新陈代谢的概念,ATP的结构与功能。
2.教学难点:ATP在新陈代谢中的作用,ATP的和分解过程。
三、教学过程1.导入新课通过引导学生回顾初中所学的生物知识,提问:“什么是新陈代谢?它有什么重要性?”让学生思考并回答,从而导入新课。
2.新课讲解(1)讲解新陈代谢的概念:新陈代谢是生物体与外界环境进行物质和能量交换的过程,包括同化作用和异化作用。
(2)讲解ATP的结构:ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团组成的高能化合物。
(3)讲解ATP的功能:ATP是生物体内能量代谢的主要载体,通过ATP的水解和合成,实现能量的储存和释放。
(4)讲解ATP在新陈代谢中的作用:ATP是生物体内各种生理活动所需能量的直接来源,如肌肉收缩、神经传导、物质合成等。
3.实验观察(1)实验一:观察ATP的实验材料:新鲜水果、研钵、漏斗、滤纸、烧杯、酒精灯、石棉网、三角架、滴管。
实验步骤:1.将新鲜水果捣碎,用研钵和漏斗进行过滤,收集滤液。
2.将滤液放入烧杯中,加热至沸腾,观察滤液的变化。
3.用滴管吸取滤液,滴入装有ATP检测试剂的试管中,观察试管内的颜色变化。
(2)实验二:观察ATP的分解实验材料:ATP溶液、烧杯、酒精灯、石棉网、三角架、滴管。
实验步骤:1.将ATP溶液放入烧杯中,加热至沸腾。
2.观察烧杯内溶液的变化,记录实验现象。
(2)讨论实验观察到的现象,分析实验结果与理论知识的联系。
5.课堂小结本节课我们学习了新陈代谢的概念、ATP的结构与功能以及ATP 在新陈代谢中的作用。
通过实验观察,我们进一步了解了ATP的和分解过程,加深了对ATP在新陈代谢中的重要性的认识。
6.作业布置(1)复习新课内容,理解并掌握新陈代谢、ATP的结构与功能等知识。
高一生物新陈代谢与ATP习题课教案教材版本:新课标人教版教学目标:1.了解新陈代谢的概念、分类和基本特征。
2.理解细胞呼吸作用的基本过程。
3.认识ATP的生物学意义和合成途径。
4.掌握生物基本代谢方程式、ATP的生物合成方程式。
教学重点:1.新陈代谢的概念、分类和基本特征。
2.细胞呼吸作用的基本过程。
3.ATP的生物学意义和合成途径。
4.生物基本代谢方程式和ATP的生物合成方程式。
教学难点:1.细胞呼吸作用的基本过程。
2.ATP的生物学意义和合成途径。
3.生物基本代谢方程式和ATP的生物合成方程式。
教学方法:1.讲授法:通过讲解、演示和讨论等方法,让学生掌握相关知识。
2.练习法:通过练习习题和实验操作等方法,提高学生的应用能力。
教学内容:一、新陈代谢1.概念:生物体内发生的所有化学反应的总和。
2.分类:(1)分解代谢:有机物分解为无机物,放出能量。
(2)合成代谢:有机物合成为更复杂的有机物,消耗能量。
3.基本特征:(1)能量:化学反应的进行必须有能量。
(2)物质:化学反应的进行必须有物质。
(3)酶:加速生化反应的发生的生物催化剂。
(4)代谢途径:多种代谢途径相互作用,共同维持生命。
二、细胞呼吸作用1.概念:将有机物内的化学能利用为生物体能量的过程。
2.基本过程:(1)糖类的分解:糖类被分解为三个碳分子的丙酮酸。
(2)丙酮酸脱羧:丙酮酸与辅酶A结合,脱一羧,生成乙酰辅酶A。
(3)柠檬酸循环:乙酰辅酶A反应生成柠檬酸,与氧化还原酶反应。
(4)氧化磷酸化:通过细胞色素系统和三磷酸腺苷(ATP)酶,产生ATP。
3.产生ATP的途径:磷酸化直接产生或乘法链的累积。
4.反应公式:(1)C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量(ATP)(2)C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ → 2EG + 2ATP + 2NADH + 2H+三、ATP的生物学意义和合成途径1.生物学意义:ATP是细胞内能量储备的主要形式。
《新陈代谢与ATP》生物教案第一章:新陈代谢概述1.1 教学目标让学生理解新陈代谢的概念及其在生命活动中的重要性。
使学生掌握新陈代谢的基本类型和特点。
培养学生对新陈代谢意义的认识。
1.2 教学内容新陈代谢的概念。
新陈代谢的基本类型:同化作用与异化作用。
新陈代谢的特点:连续性、有序性、平衡性。
1.3 教学方法采用讲授法,讲解新陈代谢的基本概念和特点。
运用案例分析法,分析新陈代谢在实际生活中的应用。
开展小组讨论,让学生分享对新陈代谢的理解和认识。
1.4 教学评价课堂问答:检查学生对新陈代谢概念的理解。
案例分析:评估学生对新陈代谢应用的能力。
小组讨论:评价学生在团队中的表现和思考深度。
第二章:ATP与能量代谢2.1 教学目标使学生了解ATP的结构和功能。
让学生掌握ATP在能量代谢中的作用。
培养学生对能量代谢意义的认识。
2.2 教学内容ATP的结构:ADP、AMP与磷酸键。
ATP的功能:能量通货与酶催化。
能量代谢的过程:糖类、脂肪、蛋白质的分解与合成。
2.3 教学方法采用多媒体教学,展示ATP的结构和功能。
运用实验教学,让学生观察和理解能量代谢的过程。
开展小组讨论,分析ATP在能量代谢中的关键作用。
2.4 教学评价课堂问答:检验学生对ATP结构和功能的掌握。
实验报告:评估学生对能量代谢实验的理解和操作能力。
小组讨论:评价学生在团队中的表现和思考深度。
第三章:细胞呼吸3.1 教学目标使学生理解细胞呼吸的概念和意义。
让学生掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程。
培养学生对细胞呼吸在生命活动中的重要性的认识。
3.2 教学内容细胞呼吸的概念和类型:有氧呼吸、无氧呼吸。
有氧呼吸的过程:糖类、脂肪、蛋白质的完全氧化。
无氧呼吸的过程:乳酸发酵和酒精发酵。
3.3 教学方法采用讲授法,讲解细胞呼吸的概念和过程。
运用实验教学,观察和理解细胞呼吸的现象。
开展小组讨论,分析细胞呼吸在实际生活中的应用。
3.4 教学评价课堂问答:检查学生对细胞呼吸概念的理解。
知识方面1、理解atp的分子简式及其结构特点2、理解atp和adp之间的相互转化及其对细胞中能量代谢中的意义3、理解atp的形成途径4、掌握atp是新陈代谢的直接能源,并理解atp作为"能量通用货币"的含义能力方面学生通过分析atp与adp的相互转化及其对细胞内供能的意义,初步训练学生分析实际问题的能力。
情感、态度、价值观方面让学生在分析自己身体内发生的atp-adp循环及其重要意义过程中,体验到生物学原理在生产实践中的价值,加强学生对身边的科学(rls)这一理念的理解。
教学建议教材分析1、对于atp的分子结构,教材首先介绍了atp是腺嘌呤核苷的衍生物,分子简式为a-p~p~p,其中a代表腺苷,t代表三个,p代表磷酸基,~代表高能磷酸键,然后从比较高能磷酸化合物释放能量的标准数值和atp释放能量的数值入手,使学生很信服地认识到atp的确是一种高能磷酸化合物。
2、对于atp与adp的相互转化,教材中首先介绍了atp水解和重新合成的过程:atp与adp的转化中,atp的第二个和第三个磷酸之间的高能磷酸键对于细胞中能量的捕获、贮存和释放都是很重要的。
第二个高能磷酸键的末端,能很快地水解断裂,于是atp转换为adp,能量随之释放出来以用于各项生命活动;同样,在提供能量的条件下,也容易加上第三个磷酸,使adp又转化为atp。
在atp与adp的转化过程中都需要酶的参与,活细胞内这个过程是永无休止地循环进行的。
同时还介绍了atp与adp的这种相互转化是十分迅速的,atp在细胞中的含量是很少的,如肌细胞中的atp只能维持肌肉收缩2钞钟左右。
从而易于引发学生讨论adp-adp循环的意义,同时可使学生加强atp是生物体维持各项生命活动所需能量的直接来源的观点。
3、对于atp的形成途径,教材是在介绍了adp-atp循环的基础上,从动物(包括人体)和绿色植物两方面进行了阐述。
对动物而言,产生atp途径是是氧化磷酸化,即呼吸作用;对植物而言,产生atp的过程包括氧化磷酸化(呼吸作用)和光合磷酸化(光合作用)。
4、对于atp的生理功能,教材先分析了生物体内糖类、脂肪等物质具有储存能量的特点,指出新陈代谢不仅需要酶,还需要能量,糖类是细胞的主要能源之一,脂肪是生物体内重要的储能物质,但这些有机物中的能量都不能直接被生物利用,它们的能量只有在细胞中随着有机物的逐步分解而释放出来,且储存到atp中才能被生物体利用,从而使学生易于理解为什么atp是新陈代谢所需能量的直接来源。
在本节的最后,教材还用atp是流通着的"能量货币"这一形象的比喻,以加深学生对atp的生理功能以及adp-atp相互转化的认识,即伴随着atp的水解与合成的过程,发生着能量的释放与储存,从而推动新陈代谢顺利进行。
教法建议本节教学内容中,atp的分子简式、atp的生理功能是重点,atp与adp的相互转变在新陈代谢中的作用,既是教学重点也是难点。
1.引入本节课时,首先要让学生明确以下事实,即生物体的生存不仅仅要依靠物质上的支持,同时还必须有能量的维持,在生物体内发生物质变化的同时,必定伴随着能量的获取、储存、释放、利用和散失。
这样,引入atp这一生物体直接能源就顺理成章了。
2.引出atp这一高能化合物时,还是先从学生较为熟悉的能量形式入手比较容易被学生接受。
比如,可先从宏观上引导学生分析绿色植物的光合作用过程把光能以化学能的形式储存在糖类、脂肪等有机物中;动植物又通过呼吸作用分解体内的有机物而获取生命活动所需的能量。
在此基础上,引导学生进一步分析出:光能只有转化成一种活跃的化学能,才能被绿色植物利用;同样,动、植物通过呼吸作用分解有机物释放出的能量,除了一部分以热能的形式散失或维持体温外,其余的都要转化成一种活跃的化学能,才能用于各项生命活动。
那么这种活跃的、随时可以利用的化学能是什么呢?这样自然而然地就引出atp这一生物体的直接能源物质。
3.atp的分子结构不宜讲授得过于深入。
学生只要了解atp中具有不稳定的高能磷酸键,atp水解时释放其能量,形成atp时需要能量就可以了,应把学生讨论的重点放在atp释放出的能量用于哪些生理过程,及形成atp的高能磷酸键时,能量来自哪些生理过程,以便使学生易于理解atp和adp的相互转变在细胞中能量的储存、转移和利用中的作用。
4.atp与adp的相互转化及这种转化在能量的储存、转移和利用中的作用,是本节学习的难点。
为使学生的讨论顺利进行,教师应适时给学生以下提示:其一,细胞内atp的含量是相对稳定的;其二,atp在细胞内的含量是极少的,其三,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,atp的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源;其四,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给atp,且atp水解后释放的能量才可被细胞利用。
最终应使学生认识到atp与adp之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,atp是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的"通用货币"。
5.atp的形成途径也不宜太深入,因为光合作用、呼吸作用的具体过程还没学到。
注意引导学生分析出绿色植物通过光合作用,将光能转化成atp中的化学能,并将atp中的化学能最终储存在糖类等有机物中,即光合作用过程中固定的光能是绿色植物、动物和人形成的atp的能量源泉。
教学设计示例【课题】第二节新陈代谢与atp【教学重点】atp的分子简式及其结构特点、atp和adp之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、atp的形成途径、atp是新陈代谢的直接能源,能理解atp作为“能量通用货币”的含义【教学难点】atp和adp之间的相互转化及其对细胞内能量代谢中的意义、理解atp作为“能量通用货币”的含义【课时安排】1课时【教学手段】板图、挂图、多媒体课件【教学过程】1、引言设计1:通过学生列举生活实例引入atp这一高能化合物。
新陈代谢的物质变化过程中,必定伴随着能量的转化。
为了使学生对能量的转化有一个感性的认识,教师应鼓励学生从自己的生活中找一些能量转化的实例,比如可以提问:(1)“你能举出几个生物体内发生的诸如能量转化、或能量的吸收储存、或能量的释放利用的例子来吗?”(2)“绿色植物能把光能直接用于有机物的合成吗?”或“生物体通过呼吸作用把有机物中的能量释放出来,这些能量能直接被细胞利用吗?”不能,光能必须要转化为一种活跃的化学能才能用于有机物的合成;有机物中的能量通过呼吸作用释放出来后,也必须转化为一种活跃的化学能才能用于生物体的各项生命活动,携带这种活跃的化合能的物质就是一种高能化合物,即atp,这样很自然地引入了atp这个概念。
设计2:从细胞中能量利用存在的矛盾入手,设计相关的问题串引入atp这一高能化合物。
(1)“细胞中主要是由什么细胞器来产生能量的?”线粒体的呼吸作用氧化分解有机物释放能量(2)“细胞中有哪些生理过程在不断地消耗着能量?”细胞分裂、细胞核中dna的复制、核糖体合成蛋白质、细胞膜主动运输、高尔基体合成分泌等需要能量“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离,细胞是怎样解决这一矛盾的呢?”(3)(4)“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物,这些有机物含有大量且稳定的能量,但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行,而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定,不易被生物体利用,细胞又是怎样解决这一矛盾的呢?”这样就可自然地引入atp这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
2、atp的分子简式及其结构特点在引导学生讨论atp的分子结构简式及其特点时,可从atp的英文名称中的三个字母含义、中文名称、atp是高能化合物等方面入手,使学生易于理解atp的结构特点及其生理作用。
需要向学生解释清楚高能化合物的概念,即高能磷酸键水解过程中,释放的能量是一般的共价键的2倍以上,如atp末端磷酸水解生成adp和磷酸时,释放出的能量约30.5kj/mol 上,而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时,释放的能量只有13.8kj/mol。
这种键称为高能键,常以“~”符号表示。
含有高能键的化合物统称为高能化合物。
然后让学生自己分析atp的结构简式的含义,如atp中两个磷酸基团之间(p和p之间用“~“表示)的化学键是高能磷酸键。
细胞内释放能量的反应,如呼吸作用常会伴随adp转变成atp;而耗能的反应,如蛋白质的合成等,需要用atp水解成adp再将能量释放出来,以推动需能代谢反应的进行。
atp和adp在体内总是处于不停地转化中,且处于动态平衡之中。
3、atp和adp之间的相互转变及其意义在引导学生讨论atp和adp之间的相互转变时,需强调细胞内atp的含量是相对稳定的;atp在细胞内的含量是极少的,细胞内的糖类、脂类等能源物质不能被细胞直接利用,atp 的水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源,呼吸作用分解有机物释放能量不能为生物体直接利用,只有这些能量转移给atp,且atp水解后释放的能量才可被细胞利用。
最终应使学生认识到atp与adp之间高效、迅速的转化是处于动态平衡之中的,atp 是生物体的直接能源,是细胞能量代谢的“通用货币”。
4、在讨论了atp和adp之间相互转变及其意义后,在小结atp在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时,可结合本节所讲的内容,提一些与atp有关的综合性问题供学生讨论,让学生在讨论中加深对atp这一生物体直接能源物质的理解。
比如,可以讨论下面几个问题:(1)众多能源物质中,atp这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源?葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等,这些都可作为生物体的能源物质,但生物体不能利用这些能源物质中的能。