细胞与能量。

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《细胞与能量》，仅供您在工作和学习中参考。

辅导教案
导学诱思
一、能量的转化
1.化学能：活细胞中的各种分子具有的势能通常被称作化学能，是细胞内最主要的能量形式。
2.能量的转化
(1)能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。
(2)生物体和细胞是开放系统，生物体要与外界发生物质和能量的交换。
(3)细胞的有序状态的维持需要利用能量。
二、吸能反应和放能反应
1.吸能反应：产物分子中的势能比反应物分子中的势能高，即为吸能反应。如：光合作用。
2.放能反应：产物分子中的势能比反应物中的势能低，即为放能反应。如：细胞呼吸。
三、ATP是细胞中的能量通货
1.ATP的结构简式：A—P～P～P
（1）ATP结构简式：A—P～P～P，其中，A代表腺苷，T代表三，P代表磷酸基，“—”代表磷酸键，“～”代表高能磷酸键。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
（2）名称：腺苷三磷酸。
（3）ATP特点：ATP有2个高能磷酸键，每摩尔高能磷酸键断裂释放的能量多达30.54kJ/mol；远离腺苷A的高能磷酸键易断裂也易合成。
提示:你的一说一笑、一蹦一跳都需要动力，这个动力来自肌肉的收缩，但是肌肉的收缩也需要动力，这个动力就是能量，那么肌肉收缩的直接能源物质是什么？
趣味思考:是细胞的能量“通货”——ATP。
2.ATP—ADP循环
通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程，称为ATP—ADP循环。
ATP和ADP相互转化的反应式：
提示:电鳗能放电，其一次的放电量足以击昏一头水牛，你如果下水不小心也会被它击昏，但是如果掌握一定的技巧也能把它捕捉。电鳗能放电，其能量的直接能源物质是什么？如何捕捉电鳗？
趣味思考:能量的直接来源是ATP，电鳗放电一次要消耗大量的ATP，在刚放电后去捕捉它它就不能立即放电，因为体内补充的ATP还不足，所以可以快速捕捉它，若慢了还会放电把你击昏。?
核心解读
1.ATP与ADP之间的相互转化是不可逆反应
生物体内ADP与ATP可以相互转化，但是反应是不可逆的。
特别提醒
（1）酶不同：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶应属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶应属于合成酶。酶具有专一性，因此酶不同。
（2）能量来源不同：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，而合成ATP的能量主要有化学能和太阳能，因此能量的来源不同。
（3）ATP合成与分解的场所不同：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP水解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同。
2.ATP中的能量是如何利用的？
ATP是细胞内的直接能源物质，生物体的一切生命活动所需能量几乎都要靠ATP提供。但是ATP只是作为细胞内能量转换的“中转站”，ATP中的能量可以直接转换为其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量形式主要有：机械能、电能、化学能、光能、热能、渗透能等。
题例领悟
题型一　ATP的合成与利用
“ATPADP＋Pi＋能量”中的能量不可能用于（）
A.物质合成B.肌肉收缩
C.水分吸收D.离子吸收和唾液的分泌
解析：水分吸收不消耗能量，A、B、D三项生理过程均需要消耗ATP水解释放的能量。
答案：C
反思感悟
绝大多数生命活动所需的能量都是由ATP直接供应的，但是也有一些生命活动不需要ATP供应能量，如水分吸收和运输，其动力来自蒸腾作用产生的拉力。
题型二　ATP与ADP的转化
在活细胞中，下图ATP—ADP循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析回答下面ATP与ADP循环中的有关问题：
（1）ATP作为生物体生命活动的________物质，其分子结构简式为_______________，在②过程中，是由于____________键的断裂而释放出能量。
（2）在绿色植物的根细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的________中进行的。
（3）A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？
（4）①中能量E1的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？
解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP在水解时远离腺苷的那个高能磷酸键断裂释放出能量。ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。植物根细胞产生ATP的部位主要是线粒体。在光合作用的光反应阶段和呼吸作用的过程中ADP转化为ATP，所需的能量分别来自色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量，ATP水解后，能量转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动。主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。
答案：（1）直接能源　A—P～P～P　远离腺苷的高能磷酸
（2）线粒体
（3）A1起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶；A2起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶。二者不相同。
（4）植物细胞中E1中能量来自于色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量，动物细胞中E1中的能量来自于呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。E2中能量的去向是转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动，主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。
反思感悟
高等植物体内不同部位的细胞产生ATP的生理过程有差异：
（1）含有叶绿体的细胞可通过光合作用、细胞呼吸产生ATP。但是，在无光的条件下，只能通过细胞呼吸产生ATP。
（2）不含叶绿体的细胞通过细胞呼吸产生ATP。
随堂训练
1.一个ATP分子中含有腺苷、磷酸基和高能磷酸键的个数依次是（）
A.1、3、3B.3、2、1
C.1、3、2D.1、1、2
解析：ATP的结构简式为A—P～P～P，由结构简式即可得出答案。
答案：C
2.ADP转变为ATP时需要（）
A.Pi、酶、腺苷和能量
B.Pi、能量
C.能量、腺苷和酶
D.Pi、能量和酶
答案：D
3.ATP中的A、T、P依次代表（）
A.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基
B.胸腺嘧啶、三个、磷酸基
C.腺苷、三个、磷酸基
D.腺苷、三个、腺嘌呤
答案：C
4.下列关于ATP的叙述中，正确的是（）
A.ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物
B.腺苷三磷酸可简写为A～P～P～P
C.ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D.ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中
解析：腺苷三磷酸的分子式可简写为A—P～P～P，其中，P与P之间的高能磷酸键储存着大量的能量，所以称为高能磷酸化合物。
答案：D

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高二生物细胞与能量26

《细胞与能量》的教学设计

一、教材分析

本章节为浙教版普通课程标准实验教材书《生物学必修1分子与细胞》的第三章细胞的代谢的第一节细胞与能量。本章节主要分三个内容：能量的转化，吸能反应和放能反应，ATP是细胞中的能量通货。教材开始就以学生熟悉的动能和势能的相互转化，引出在细胞内也存在着能量的转化，并强调能量能量守恒。接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应，为理解ATP－ADP循环时的放能和吸能做铺垫。对于ATP是细胞中的能量通货，教材通过对ATP的分子结构的图解，使学生明白A、T、P分别代表什么，以及高能磷酸键的意义；对于ATP－ADP的循环，教材则是通过ATP和ADP的循环组图。使学生构建知识结构。同时教材还指明ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞中的含量不多，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是细胞中的“能量通货”的理解。

本章处于细胞的结构之后，在学生清楚得认识到细胞是所有生物的基本组成以及所有生化反应都是在细胞中完成后，本章节再进行呼吸作用、光合作用等反应的具体讲解。有助于学生在细胞的基础上建立一个完整的细胞内新陈代谢循环。而细胞与能量这一部分的学习，可以让学生细胞在进行新陈代谢中时，也在进行着能量的转化和迁移。是学生学习高中生物的一个基础性知识。

二、学情分析

本学期学生刚刚接触高中生物知识，而且通过前两章节分别对细胞的分子组成和细胞的结构的学习，学生不仅有一定的学习热情，也有了一定的基础知识。本章节所要讲述的细胞代谢，同时也是学生比较熟悉的内容。因此，学生对于今天的教学内容有比较良好的学习态度和比较积极的学习思想。

且高一学生已经具备一定的自学能力、语言组织表达能力和合作意识。因此在本堂课中可使教学目标顺利达成。

三、教学目标

1．学生能够举例说明细胞中的能量转化，并能利用能量守恒定律对给出例子进行说明。

2．学生能够记住吸能反应和放能反应的几个代表性例子，并记住他们之间的纽带是ATP。

3．学生能够基本具体理解ATP的三个结构组成和他们的分别代表意义。

4．大部分学生能够自行画出ATP和ADP之间的简单循环组图。

5．学生能够大体明白ATP是细胞中的能量通货（直接供能物质）。

1．通过阅读培养学生的自学能力、表述能力；利用课件，培养学生的观察、分析能力等。

2．学生围绕问题展开讨论，培养质疑精神、提问习惯和归纳思维能力。

3．通过分析ATP－ADP的循环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。

通过让学生认识医用ATP的注射液和ATP片剂，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，加强对身边的科学的理解。

四、教学重难点

1．教学重点：ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式、分析ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，能理解ATP作为“能量通货”的含义。

2．教学难点：ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，理解ATP作为“能量通货”的含义。在教师的引导下，利用多媒体课件，结合同学之间的相互讨论分析等形式，让学生认识ATP的水解，ATP－ADP的循环过程及其重要意义。

五、教学准备

相应的多媒体课件制作、ATP片剂

六、教学策略

由于本章节内容相对较难，而且本章节的知识点要求学生做具体掌握，所以对于本堂内容，我主要是以传统的教师讲解，学生听讲的形式来开展本堂课。充分体现出教师的引导作用，使得学生能够在有限的时间内得以掌握相对较大的知识容量。而且通过对实物“ATP片剂”的讲解，使得学生能够从生活中自我发现学习知识点。在本章节我主要采用了“图片引入新课讲解课堂小结

巩固练习”的传授式教学。

七、教学过程

教学流程

教师活动

学生活动

教学意图

导入新课

展示图片，总结出生物体生存要获取能量而我们在无时无刻的生命活动中又在消耗能量。讨论、回答。图文结合，激发兴趣，调动思维。

第一节细胞与能量

一、能量的转化

那么我们在不断的获取能量，消耗能量，那么能量之间，是否可以相互转化？那么你可否具体说明，当刘翔在跑步时，他体内的能量是如何转化的？能量会消灭吗？能创造吗？一、能量的转化1．能量守恒：能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。2．生物体和细胞是开放系统联系实际，回答问题。讨论、回答。阅读课本44页第五、六段。提出问题，引起思考，在原有的认知基础上构建新知识。

二、吸能反应和放能反应

请学生自行阅读书上“吸能反应和放能反应”内容。什么是化学能，吸能反应和放能反应的定义？细胞中有许多吸能反应，它们所需的能量来自于细胞中的放能反应。那么细胞中放能反应所产生的能量是怎样被吸能反应利用的呢？两者之间的纽带就是ATP。ATP片剂。

那么什么是ATP呢？阅读课本4.5页吸能反应和放能反应。讨论、回答。请同学代表大家观察ATP片剂，由一位同学给其他同学读出所看到实物的名称及治疗作用。

通过自学提高学生对知识的认知、归纳、表述能力。使学生对ATP建立具体的直观的认识，并初步了解其生理作用。

三、ATP是细胞中的能量通货

㈠ATP的结构展示课件：ATP的结构。展示视频材料ATP中的A、T、P分别代表什么，为什么ATP被称为高能磷酸物？

P

P

P

～

～

腺嘌呤

核糖

磷酸基团

（二）ATP和ADP可以相互转化

水解酶

+能量展示课件：ATP的水解。

合成酶

ATP

ADP+PiATP水解时，是哪个化学键断裂？水解后有哪些产物？这是个吸能反应还是放能反应过程？ATP水解形成ADP后，利用细胞内释放能量的反应，如呼吸作用释放的能量，ADP吸收能量又和磷酸结合转变成ATP，而这一过程的进行与两个磷酸基团之间的高能磷酸键的特点直接相关，那个高能磷酸键即容易水解断裂，又容易重新合成。

ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？ADP转化成ATP时所需能量的来源于哪里？三、ATP的利用释放的能量被如何利用了呢？细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。也就是用于细胞中的各种生命活动。引导学生分析课本46页图3－2ATP推动细胞做功。细胞中的ATP含量很少，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2～3钞钟左右。不过ATP在细胞中易于再生，在本章第四节中将学习。那么ATP是又什么物质合成的呢？ATP与ADP之间为什么能够进行循环？（点评学生的回答，并进行归纳）通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。ATP－ADP循环的意义是什么？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，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。

细胞内的糖类、脂质等能源物质不能被细胞直接利用，ATP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。ATP是细胞中普遍适应的能量载体，ATP在细胞内的含量是极少的，像小额钞票一样，便于流通使用，是细胞能量代谢的“能量通货”。观察ATP的结构，认识各种符号的含义。观看ATP水解的动画演示。学生分小组讨论，并完成表格。讨论、回答。举例说明。阅读课本46页图3－3ATP－ADP循环。思考、回答。讨论、回答。通过教师的讲解使学生对ATP的认识逐渐清晰。明确ATP放能的部位，对两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定形成直观的认识。及时联系刚学习的吸能和放能反应，使前后知识密切联系，培养学生的逻辑思维能力。用通俗易懂的比喻使学生理解ATP在生命活动中的的作用。

小结

通过本节内容的学习，我们知道能量是相互转化的，既不会消失也不会凭空创造。在生物体的细胞内也发生着能量的相互转化－吸能反应和放能反应。细胞中糖类等有机物分解所释放的能量是怎样被吸能反应利用的呢？众多能源物质中，ATP这种含量极少的物质为什么成为“能量通货”？

学生回答后整理：ATP中连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，水解后形成ADP，释放出的能量供细胞中的吸能反应；而ADP吸收其他能源物质释放的能量后又可以迅速转化为ATP。强调：ADP合成ATP所需的能量不是来自ATP的放能反应。当产生ATP的过程停止时，会发生什么？

大家可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3～6分钟内就会失去知觉。因此ATP对生命的维持是极其重要的。回答：ADP吸能后和磷酸结合形成ATP。讨论、回答。讨论、回答。以提问的方式进行小结，及时掌握学生对新知识理解的缺陷，对所学的知识进行梳理，以强化学生对新知识的认识，使学生充分认识到ATP在细胞代谢中的重要地位。八、教学反馈

１、菠菜根毛细胞能产生ATP的场所是（）
A、叶绿体B、线粒体
C、液泡D、叶绿体、线粒体

２、ATP的结构式可以简写为（）

A、A-P-P～PB、A-P～P～P

C、A～P～P-PD、A～P～P～P

３、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是（）

A、太阳能糖类ATP

B、ATP糖类脂肪

C、ATP脂肪太阳能

D、ATP糖类太阳能

４、ATP在细胞内的含量及其生成是（）。

A.很多，很快B.很少，很慢

C.很多，很慢D.很少，很快

５、对于反应式：ATPADP+Pi+能量，以下提法正确的是（）

A、物质是可逆的，能量是不可逆的

B、物质和能量都是可逆的

C、物质和能量都是不可逆的

D、物质是不可逆的，能量是可逆的

６．ATP分子中大量的化学能储存在__________内。

ATP

含量

O2供给量

a

b

c

d

７．如图所示，能表

示动物肌细胞内ATP

含量与氧供给关系的

曲线是()

A、aB、b

C、cD、d

参考答案：BBDDA高能磷酸键D

通过以上由浅到深的问题设计，使得学生在检测本节课的知识掌握程度时，再次进行知识的灌输。

九、板书设计

3.1细胞与能量

一、能量的转化能量守恒

二、吸能反应和放能反应

纽带ATP吸能反应——光合作用

放能反应——呼吸作用

腺苷三磷酸集团

ATP的全称结构简式A-T-P~P~PATP与ADP的转化

是否可逆，为什么？

合成酶

ATP

ADP+Pi

+能量

水解酶

四、ATP的利用

高二生物细胞与能量27

第三章细胞的代谢
第一节细胞与能量
一、教学目标

1．举例说明细胞中的能量转化。
2．区别吸能反应和放能反应及其相互联系。
3．阐明ATP是细胞中的能量通货。

1．通过阅读培养学生的自学能力、表述能力；利用课件，培养学生的观察、分析能力等。
2．通过分析ATP－ADP的循环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。

通过让学生认识医用ATP的注射液和ATP片剂，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，加强对身边的科学的理解。
二、教材分析

教材开始就以学生熟悉的动能和势能的相互转化，引出在细胞内也存在着能量的转化，并强调能量只能以一种形式转变为另一种形式，既不会被消灭，也不会被创造。接着交代清楚什么是吸能反应、什么是放能反应，为理解ATP－ADP循环时的放能和吸能做铺垫。
对于ATP是细胞中的能量通货，教材首先介绍ATP的分子结构，说明ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，并用图解说明它的结构。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，而且说明在两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，为后面的ATP水解作铺垫。
对于ATP－ADP的循环，教材中首先介绍了ATP水解的过程：ATP的第二个和第三个磷酸基团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基，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。
教材中指明ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞中的含量不多，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是细胞中的“能量通货”的理解。

1．教学重点：ATP的分子结构及其特点、ATP的分子简式、分析ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，能理解ATP作为“能量通货”的含义。
2．教学难点：ATP－ADP的循环及其对细胞内能量代谢中的意义，理解ATP作为“能量通货”的含义。在教师的引导下，利用多媒体课件，结合同学之间的相互讨论分析等形式，让学生认识ATP的水解，ATP－ADP的循环过程及其重要意义。

医用ATP的注射液和ATP片剂。ATP的结构、ATP水解过程、ATP－ADP循环课件。
三、学情分析
对于能量可以相互转化，学生并不陌生，在物理、化学学科中早就有所认识，在生活中也所处可见。而对于细胞与能量的关系，在细胞内要发生能量的转化，学生是所知不多的。学生对于ATP的认识几乎是空白，并且ATP是一种存在于细胞内的能量物质，看不见摸不着，事先准备好医用ATP的注射液和ATP片剂，能使学生对ATP有个感官上的认识。
ATP的分子结构、ATP的水解、ATP－ADP的循环等内容，只以教材中的插图还不能使学生有较深刻的认识，所以可以制作多媒体课件，通过课件的展示既可以引起学生的学习兴趣，还可以通过学生的观察和分析，突破教学的难点，达到较好的教学效果。
四、教学设计

首先联系生活实际，让学生从身边去发现生物体内存在着能量的转化。不仅能调动学生的学习兴趣，而且可以迅速的导入新课。能量的转化、吸能反应和放能反应，内容比较简单，所以就发挥学生的能动作用，以阅读提问的方式进行。ATP是细胞中的能量通货是教学的重点和难点，首先展示事先准备好的医用ATP的注射液和ATP片剂，让学生对ATP有个感官的认识，然后利用多媒体课件，以谈话法进行教学，让学生对ATP分子的结构、ATP的水解、ATP－ADP的循环进行逐步的学习。小结中设计了几个问题由学生做出问答，这些问题的提出，目的是及时掌握学生对新知识理解的缺陷，对所学的知识进行梳理，以强化学生对新知识的认识，使学生充分认识到ATP在细胞代谢中的重要地位。

教学流程教师活动学生活动教学意图
导入新课新陈代谢是生物的基本特征。新陈代谢中一系列的物质变化，必定伴随着能量的转化。生命系统必须依靠物质和能量来维持，能量的获取、储存、释放、利用和散失，伴随着全部生命活动。
你能举出几个生物体内能量转化(或吸收储存、或释放利用)的例子来吗？
能量是做功的“力量源泉”。那么在生物体内，是什么物质为生命活动供能的呢？

讨论、回答。

联系生活，调动思维，激发兴趣。
第一节细胞与能量

一、能量的转化能量是可以进行转化的。例如书本中所举例的势能和动能的相互转化。
你还能举例说明能量是可以转化的吗？
什么是化学能？
㈠化学能：活细胞中的各种分子具有的势能通常被称作化学能，是细胞内最主要的能量形式。
能量会消灭吗？能创造吗？
㈡能量的转化
1．能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。
2．生物体和细胞是开放系统，生物体要与外界发生物质和能量的交换。
怎样维持一个系统的有序性？
3．细胞的有序状态的维持需要消耗能量。
细胞中的能量是从何而来？能量是如何释放的呢？阅读课本44页能量的转化第一至第四段。
讨论、回答。

阅读课本44页第五、六段。培养学生的阅读能力。
提出问题，引起思考，在原有的认知基础上构建新知识。
二、吸能反应和放能反应什么是吸能反应？请举例说明。
产物分子中的势能比反应物中的势能高，即为吸能反应。
举例：略。
什么是放能反应?请举例说明。
产物分子中的势能比反应物中的势能低，即为放能反应。
举例：略。
细胞中有许多吸能反应，它们所需的能量来自于细胞中的放能反应。那么细胞中放能反应所产生的能量是怎样被吸能反应利用的呢？两者之间的纽带就是ATP。
医用ATP的注射液和ATP片剂。

那么什么是ATP呢？阅读课本4.5页吸能反应和放能反应。

讨论、回答。

请同学代表大家观察ATP片剂和ATP的注射液实物，由一位同学给其他同学读出所看到实物的名称及治疗作用。通过自学提高学生对知识的认知、归纳、表述能力。

使学生对ATP建立具体的直观的认识，并初步了解其生理作用。
三、ATP是细胞中的能量通货㈠ATP的结构
展示课件：ATP的结构。
ATP是腺苷三磷酸的英文缩写，它是普遍存在于各种活细胞中的一种高能磷酸化合物。

核糖磷酸基团
1．ATP的结构简式：
A－P～P～P
式中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键；ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中；两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定；ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解，也就是高能磷酸键断裂后释放出大量的能量。
2．ATP的水解反应：
展示课件：ATP的水解。

腺苷三磷酸

水解
＋＋能

腺苷二磷酸（ADP）
ATP水解时，是哪个化学键断裂？
水解后有哪些产物？这是个吸能反应还是放能反应过程？释放的能量被如何利用了呢？
细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。也就是用于细胞中的各种生命活动。
引导学生分析课本46页图3－2ATP推动细胞做功。
细胞中的ATP含量很少，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2～3钞钟左右。不过ATP在细胞中易于再生，在本章第四节中将学习。那么ATP是又什么物质合成的呢？
3．ATP－ADP循环
ATP与ADP之间为什么能够进行循环？

（点评学生的回答，并进行归纳）
ATP水解形成ADP后，利用细胞内释放能量的反应，如呼吸作用释放的能量，ADP吸收能量又和磷酸结合转变成ATP，而这一过程的进行与两个磷酸基团之间的高能磷酸键的特点直接相关，那个高能磷酸键即容易水解断裂，又容易重新合成。
通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。
ATP－ADP循环的意义是什么？
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，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。
4．ATP是细胞中的“能量通货”
细胞内的糖类、脂质等能源物质不能被细胞直接利用，ATP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。ATP是细胞中普遍适应的能量载体，ATP在细胞内的含量是极少的，像小额钞票一样，便于流通使用，是细胞能量代谢的“能量通货”。
观察ATP的结构，认识各种符号的含义。

观看ATP水解的动画演示。

讨论、回答。

举例说明。

阅读课本46页图3－3ATP－ADP循环。
思考、回答。

讨论、回答。
通过教师的讲解使学生对ATP的认识逐渐清晰。

明确ATP放能的部位，对两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定形成直观的认识。

及时联系刚学习的吸能和放能反应，使前后知识密切联系，培养学生的逻辑思维能力。

用通俗易懂的比喻使学生理解ATP在生命活动中的的作用。
小结通过本节内容的学习，我们知道能量是相互转化的，既不会消失也不会凭空创造。在生物体的细胞内也发生着能量的相互转化－吸能反应和放能反应。
细胞中糖类等有机物分解所释放的能量是怎样被吸能反应利用的呢？

众多能源物质中，ATP这种含量极少的物质为什么成为“能量通货”？
学生回答后整理：ATP中连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，水解后形成ADP，释放出的能量供细胞中的吸能反应；而ADP吸收其他能源物质释放的能量后又可以迅速转化为ATP。
强调：ADP合成ATP所需的能量不是来自ATP的放能反应。
当产生ATP的过程停止时，会发生什么？
大家可能知道氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3～6分钟内就会失去知觉。因此ATP对生命的维持是极其重要的。

回答：ADP吸能后和磷酸结合形成ATP。
讨论、回答。

讨论、回答。

以提问的方式进行小结，及时掌握学生对新知识理解的缺陷，对所学的知识进行梳理，以强化学生对新知识的认识，使学生充分认识到ATP在细胞代谢中的重要地位。

1、生物体的细胞内普遍存在一种能量载体，叫做，简称ATP，它是细胞中各种生命活动所需的。ATP的分子式可简写成，ATP分子中大量的化学能储存在内。
2、ATP分子中不稳定的高能磷酸键是，伴随着ATP-ADP的循环，存在着反应和反应，ATP的这一特点，使它与生物体的新陈代谢有密切的关系。
3、下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是（）。
A．肝糖元B．肌糖元C．葡萄糖D．三磷酸腺苷
4、ATP在细胞内的含量及其生成是（）。
A．很多、很快　B．很少、很慢C．很多、很慢　D．很少、很快
参考答案：1、腺苷三磷酸能量通货A—P～P～P高能磷酸键2、两个磷酸基团之间的高能磷酸键放能吸能3、D4、D
五、相关链接
1．腺苷三磷酸(adenosinetriphosphate)
腺苷三磷酸是腺苷酸(AMP)的磷酸衍生物。腺苷酸的末端磷酸基团再连结一个磷酸基团为腺苷二磷酸(ADP)，腺苷二磷酸再连结一个磷酸基团即为腺苷三磷酸(ATP)。ATP是生物体内最重要的高能磷酸化合物，每摩尔ATP水解生成ADP及磷酸时可释放出自由能7.3千卡(约30.5千焦)。线粒体和叶绿体是细胞制造ATP的主要场所。在线粒体内ATP通过氧化磷酸化作用生成。在叶绿体内ATP通过光合磷酸化作用生成。从低等的单细胞生物到高等生物人类，能量的释放、转移、储存和利用均以ATP为中心。ATP水解释放的能量可直接用于做机械功(细胞运动和收缩)，生物发光(萤火虫、萤光细菌)，生物发电(电鳗、电鲶)，物质的运输(离子或分子由低浓度向高浓度中流动)，糖、脂质、蛋白质、核酸等物质的生物合成等。体内某些代谢反应需要一些其他的核苷三磷酸直接供能。如尿苷三磷酸(UTP)对于多糖的生物合成，胞苷三磷酸(CTP)对于磷脂的生物合成，鸟苷三磷酸(GTP)对于蛋白质的生物合成都是必需的；这些核苷三磷酸也是通过消耗ATP生成的。此外ATP还是合成RNA、腺苷酸的衍生物、糖的磷酸酯、磷酸胆硷等重要物质的原料。
2．医用ATP片剂的作用
纯净的ATP是白色粉末状，能够溶于水，可作为一种药品，ATP片剂可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。主要是用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病，ATP可以提供能量，起到改善患者新陈代谢状况的作用。

5.2细胞的能量“通货”——ATP

古人云，工欲善其事，必先利其器。作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，使教师有一个简单易懂的教学思路。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？下面的内容是小编为大家整理的5.2细胞的能量“通货”——ATP，仅供您在工作和学习中参考。

第2节细胞的能量通货ATP

一、知识结构

二、教学目标

1、简述ATP的化学组成和特点。

2、写出ATP的分子简式。

3、解释ATP在能量代谢中的作用。

三、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点及解决方法

[教学重点]

⑴ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。

⑵ATP与ADP的相互转化。

[解决方法]

⑴将ATP分子的化学成分以及结构图片展示给学生，认知ATP的特点、作用。

⑵利用比喻来讲解ATP与ADP的相互转化。

2、教学难点及解决方法

[教学难点]

ATP与ADP的相互转化。

[解决方法]

利用形象的比喻来讲解ATP与ADP的相互转化。

四、课时安排

1课时

五、教学方法

讲解法

六、教具准备

课件或图片

七、学生活动

⑴指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。

⑵通过具体实例，让学生懂得ATP是细胞的能量通货，ATP与ADP的相互转化，ATP的生理功能等。

八、教学程序

引言：我们把一匙葡萄糖点燃，能观察到什么现象？细胞内的各种化学反应均需要温和的条件，那么细胞中的能量以什么形成释放出来？又是如何被利用的呢？

[问题探讨]讨论：1、萤火虫发光的生物学意义是什么？2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？3、萤火虫发光的过程有能量的转换吗？

（一）ATP分子中具有高能磷酸键

教师将ATP分子的化学成分以及结构图片展示给学生。

1、ATP是什么英文名称的缩写？

2、ATP结构式是什么？

3、A代表什么含义？P代表什么含义？~代表什么？

4、ATP分子中大量的能量储存在何处？

5、ATP的生理功能是什么？

6、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？

（二）ATP与ADP可以相互转化

教师结合教材P8889相关内容讲解。

ATPADP＋Pi＋能量

1、ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易释放能量，转化成ADP。

2、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，重新形成一个ATP。

3、对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。

4、ATP的再生途径。

5、此反应中物质可逆，酶、场所、能量不可逆。

6、利用比喻来讲解，ATP与ADP的相互转化。

（三）ATP的利用

1、细胞内的化学反应有些是吸能反应，有些是放能反应。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解供能；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。

2、形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量通货。

3、ATP的用途如肌肉收缩、神经传导及生物电，合成代谢、吸收、分泌等。

[思考与讨论]教材P90

（四）总结

（五）作业布置

教材P90练习

（六）板书设计

一、ATP分子中具有高能磷酸键

1、ATP的分子结构简式

2、A、T、P、、~的含义

3、ATP的生理功能

二、ATP与ADP可以相互转化

2、ATP与ADP相互转化的原因

3、ATP的再生途径

三、ATP的利用

1、主动运输

2、生物发电、发光

3、肌肉收缩

4、合成物质

5、神经活动

细胞的能量供应和利用

第5章细胞的能量供应和利用
第1节降低化学反应活化能的酶
一、教学目标
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
3.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
二、教学重点和难点
1.教学重点
酶的作用、本质和特性。
2.教学难点
（1）酶降低化学反应活化能的原理。
（2）控制变量的科学方法。
三、教学方法
实验演示法、探究法、讲授法
四、课时安排
2
五、教学过程
〖复习及板书〗
1.消化：在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程，叫做～～。
2.物理消化：通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合，这叫～～。
3.化学消化：通过各种消化液、消化酶的作用，使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质，这叫～～。
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？
2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，注意。
〖板书〗一、酶的作用和本质
细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
㈠酶在细胞代谢中的作用
〖演示实验〗比较过氧化氢在不同条件下的分解。教师边做边让学生完成“讨论”。
〖提示〗1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
2.不能。
3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5%的
氯化铁溶液1滴
生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：1无机催化剂：Fe3+
Fe3+的相对数量：25万
4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。

〖板书〗活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
〖讲述〗
在20℃测得的过氧化氢分解的活化能
条件活化能/kJmol-1
没有催化剂催化
用胶态铂催化
用过氧化氢酶催化75
54
29
催化效率：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。
〖板书〗㈡酶的本质
〖资料分析〗学生阅读分析讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。
2.提示：巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。
3.毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
5.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA等。
〖小结〗略。
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。
李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
萨姆纳：酶是蛋白质。
2.（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。
（2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。
3.D。
拓展题
1.可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
2.（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发现具催化活性的DNA的报道。

二、酶的特性
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA等。
〖问题〗以“本节聚焦”发问，引起学生的思考和注意。
〖讲述〗酶催化作用的特点
生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂，与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。
相同点：
（1）改变化学反应速率，本身不被消耗；
（2）只能催化热力学允许进行的反应；
（3）加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；
（4）降低活化能，使速率加快。
不同点：
（1）高效性，指催化效率很高，使得反应速率很快；
（2）专一性，任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性；
（3）多样性，指生物体内具有种类繁多的酶；
（4）易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏；
（5）反应条件的温和性，酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行；
（6）酶的催化活性受到调节、控制；
（7）有些酶的催化活性与辅因子有关。
〖板书〗
㈠酶具有高效性
㈡酶具有专一性
㈢酶的作用条件较温和（〖探究〗影响酶活性的条件，教师做实验，学生边观察便得出酶的作用条件。）
酶的催化活性的强弱以单位时间（每分）内底物减少量或产物生成量来表示。
〖讲述〗影响酶作用的因素
酶的催化活性的强弱以单位时间（每分）内底物减少量或产物生成量来表示。研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素。
影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。其变化规律有以下特点。
（1）酶浓度对酶促反应的影响在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度成正比。
（2）底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率也随之加快，但不显著；当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率几乎不再改变。
（3）pH对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就会失去活性。在一定条件下，每一种酶在某一个pH时活力最大，这个pH称为这种酶的最适pH。
（4）温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度。
（5）激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活剂大致分两类：无机离子和小分子化合物。
（6）抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降，但不使酶变性。抑制剂作用机制分两种：可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。
〖小结〗
㈠酶具有高效性
㈡酶具有专一性
㈢酶的作用条件较温和
〖作业〗练习一二。
〖提示〗基础题
1.B。2.B。
3.这个模型中A代表某类酶，B代表反应底物，C和D代表反应产物。这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。
拓展题
1.（1）A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。
（2）如果A点时温度升高10℃，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。
（3）该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快（图略）。