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细胞与能量

教育实习教案(20 届)学院:专业:班级:实习生:学号:实习学校:实习课程:实习学校教师:(签名)高校指导教师:(签名)授课时间:年月日浙江师范大学制教学内容细胞与能量(章节)课程类型新课课时安排 1 班级高二(6)教学目标:【知识目标】1.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.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.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.能够自行画出ATP和ADP之间的简单循环组图。

5.能够大体明白ATP是细胞中的能量通货(直接供能物质)。

【能力目标】1.通过阅读培养自学能力、表述能力;利用课件,培养观察、分析能力等。

2.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,初步训练分析实际。

【情感态度与价值观】认识医用ATP的注射液和ATP片剂,让其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。

教学重点、难点:1.教学重点:ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。

2.教学难点:ATP与ADP相互转化。

教具:多媒体课件教学方法:探究式教学法:又称发现法、研究法,是指学生在学习概念和原理时,教师只是给他们一些事例和问题,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。

比较教学法:教学模式可以定义为是在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。

作为结构框架,突出了教学模式从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能;作为活动程序则突出了教学模式的有序性和可操作性。

多媒体教学法:多媒体教学是一种现代的教学手段,从学生的实际出发合理选择现代化教学媒体,且使之与传统的教学媒体合理结合,就能够极大地丰富课堂教学,促进学生对知识的理解和记忆,培养学生的各种能力,提高学生的素质,大大提高教学效果。

提问法:对拟改进的事物进行分析、展开、综合,以明确问题的性质、程度、目的、理由、场所、责任等项,从而由问题的明确化来缩小需要探索和创新的范围。

教学进程:一、能量的转化【导入】首先我会在黑板上放上3张百米飞人博尔特的照片,让同学们观看图片,激起学习兴趣。

2012年,伦敦奥运会上来自牙买加的选手博尔特分别以9.63s刷新了自己保持世界纪录和以19.32s的成绩赢得200m的冠军。

【提问】博尔特短跑的过程中所需要的能量来自哪里?什么物质为细胞的活动提供了能量?【设计意图】故事情节的导入可以激起学生的学习兴趣和求知欲,让同学们对于本节课的整个教学活动都能注意力集中。

【主要内容的讲解】同样放上两张照片,一个是尼亚加拉大瀑布照片和另一个是滚木礌石的照片,意在讲述这些能量的转化都是在生物体外的,以此来推出:古代打仗时,人们将木头、石头运至高处,再把木头、石头从高处滚下打击敌人,称为滚木礌石。

滚木雷石的过程中,能量是如何转换的?【思考】:你所知道的能量形式有哪些?动能、势能、热能、电能、核能等等。

阅读课本44页能量的转化第一至第四段。

讨论、回答。

【讲述】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。

【提问】你还能举例说明能量是可以转化的吗?【提问】什么是化学能?【板书】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。

【提问】能量会消灭吗?能创造吗?【板书】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。

【提问】怎样维持一个系统的有序性?【板书】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?二、吸能反应和放能反应【提问】什么是吸能反应?请举例说明。

【板书】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】光合作用【提问】什么是放能反应?请举例说明。

【板书】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】呼吸作用【总结】【讲述】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 。

【展示】萤火虫的实验阅读课本P51小资料:利用以下材料用具,设计一个实验来验证生物发光的直接能源是ATP. 提供以下材料用具:试管、滴管、培养皿若干;ATP 制剂、葡萄糖溶液、蒸馏水;解剖刀;活萤火虫等。

【步骤】用小刀将十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失。

【结论】ATP 是直接的能源物质【提问】那么什么是ATP 呢?【展示】医用ATP 的注射液和ATP 片剂。

三、ATP 是细胞中的能量通货㈠ATP 的结构展示课件:ATP 的结构。

【讲述】 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【板书】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P P P~ ~ 腺嘌呤的能量。

【板书】2.ATP的水解反应:展示课件:ATP的水解。

【提问】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?【讲述】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3-2 ATP推动细胞做功。

【讲述】肌肉收缩的直接能源物质是ATP。

在人体安静状态时,肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1~2s所需的能量。

2、一个人在剧烈运动状态下,每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量,供运动所需。

一个成年人在安静的状态下,24h内竟有40kg的ATP被水解。

那么ATP是又什么物质合成的呢?【学生小组讨论】A TP与ADP间的转化过程是否是可逆反应?【板书】3.ATP-ADP循环【提问】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)【讲述】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。

【板书】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。

【提问】ATP-ADP循环的意义是什么?【讲述】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。

【板书】4.ATP是细胞中的“能量通货”【讲述】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”。

【小结】【讲述】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。

【提问】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?【提问】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。

【提问】当产生ATP的过程停止时,会发生什么?【举例】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。

【小试牛刀】1、A TP中大量化学能储存在(D)A.腺苷内B.磷酸基内C.腺苷和磷酸基连接的化学键内D.高能磷酸键内2、关于A TP与ADP相互转化的叙述正确的是:(C)A.物质和能量的变化是可逆的B.物质和能量的变化均不可逆C.物质变化可逆,能量变化不可逆D.物质变化不可逆,能量变化可逆3、A TP转化为ADP可表示如下:式中X代表( D)A.H2O B.[H]C.P D.P4、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是(C)A、1,2,2B、1,2,1C、1,3,2D、2,3,1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吸能反应——光合作用放能反应——呼吸作用三、ATP结构简式A-P~P~PATP与ADP的转化四、ATP的利用课后分析自我分析:实习同学评议:实习学校教师意见:高校指导教师意见:合成酶ATP ADP +Pi +能量水解酶纽带ATP腺苷三磷酸集团是否可逆,为什么?。

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