黃海鴻

摘 要：遵循15-20-10“溫故自學(xué)”“交流質(zhì)疑”“精講點(diǎn)撥”的三段模式，合理編排教材內(nèi)容，合作學(xué)習(xí)，交流展示，使學(xué)生掌握ATP的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化過程、生理意義等相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：ATP 轉(zhuǎn)化過程 能量來源

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1672-1578（2017）06-0291-02

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)； 寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；解釋ATP在能量代謝中的作用。

能力目標(biāo)：運(yùn)用知識(shí)遷移、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的基本方法進(jìn)行學(xué)習(xí)；培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力，自主學(xué)習(xí)能力，理論聯(lián)系實(shí)際能力。

情感目標(biāo)：積極思考問題，體驗(yàn)用好的方法輕松認(rèn)識(shí)事物的愉悅；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神。

教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。

難點(diǎn)：ATP與ADP 的相互轉(zhuǎn)化。

教學(xué)過程

一、自學(xué)質(zhì)疑

創(chuàng)設(shè)情境：以視頻播放的方式展示一個(gè)動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)：一塊離體的肌肉，用針刺激時(shí)會(huì)發(fā)生收縮，但持續(xù)一段時(shí)間后，肌肉內(nèi)能量耗盡，再用針刺激則不再發(fā)生收縮現(xiàn)象。

提出問題：（1）與肌肉細(xì)胞生命活動(dòng)的能量來源有關(guān)的物質(zhì)有哪些？（2）肌肉不再收縮的原因是什么？（3）如何證明是哪種物質(zhì)可以為細(xì)胞直接來提供能量以使細(xì)胞恢復(fù)收縮能力？

引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識(shí)，細(xì)胞的主要能源物質(zhì)——葡萄糖，主要的儲(chǔ)能物質(zhì)——脂肪，肌肉細(xì)胞內(nèi)還存在著儲(chǔ)能物質(zhì)——肌糖原，及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“何種物質(zhì)可以為細(xì)胞直接提供能量”的實(shí)驗(yàn)。

繼續(xù)視頻展示實(shí)驗(yàn)的后半部分，在分別對(duì)肌肉滴加葡萄糖、脂肪等物質(zhì)后，發(fā)現(xiàn)肌肉細(xì)胞并沒有恢復(fù)收縮，但是滴加ATP后肌肉居然恢復(fù)了收縮能力，從而得出結(jié)論，雖然葡萄糖等物質(zhì)內(nèi)含有能量，但并不能為細(xì)胞直接所用，細(xì)胞的直接能源為ATP。

二、交流探究

1. 學(xué)生自主預(yù)習(xí)書本P83-89，并思考討論問題：ATP為什么叫ATP？分子簡(jiǎn)式是什么？都有哪些部分構(gòu)成？

在學(xué)生自主完成預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，以多媒體課件形式展示ATP結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，讓學(xué)生清楚的了解ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式以及ATP與ADP的轉(zhuǎn)化過程。

歸納小結(jié)：（1）ATP的中文名稱為三磷酸腺苷，A代表腺苷T代表三個(gè)P代表磷酸基團(tuán)，所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A-P～P～P。其中兩個(gè)～為高能磷酸鍵。其中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵在ATP水解時(shí)放能，為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。（2）補(bǔ)充提問：為何被稱為高能磷酸化合物？由于高能磷酸鍵水解時(shí)釋放能量高達(dá)30.54kJ/mol，所以說ATP是細(xì)胞的一種高能磷酸化合物。

2. ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化及其能量來源與去路：（1）讓學(xué)生思考ATP與ADP分子結(jié)構(gòu)的不同，并歸納ATP水解及合成的反應(yīng)式。（2）讓學(xué)生討論ATP水解后放出的能量有何作用，合成時(shí)能量又來自哪里？?jī)蓚€(gè)能量是否相同？

歸納小結(jié)：（1）ATP水解反應(yīng)式：ATP→ADP+Pi+能量。ATP合成反應(yīng)式： ADP+Pi+能量→ATP。（2）ATP水解的能量用于細(xì)胞的各項(xiàng)需要消耗能量的代謝反應(yīng)。ATP合成時(shí)能量主要來自細(xì)胞呼吸時(shí)有機(jī)物的氧化分解，植物光合作用也能產(chǎn)生ATP。ATP水解與合成時(shí)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)能量并不相同。

3. 學(xué)生分組探究展示：

小組活動(dòng)1

資料1 課文中：一個(gè)人在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需，成年人安靜狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kgATP被水解。

資料2 人的骨骼肌細(xì)胞中，ATP的含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)3秒鐘以內(nèi)的能量供給。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過程中肌細(xì)胞中ATP的含量變化如圖。

分析討論：生物體細(xì)胞內(nèi)的ATP含量的多少？ATP與ADP的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)是怎樣？

歸納小結(jié)：ATP在細(xì)胞內(nèi)含量少，轉(zhuǎn)化快，ATP與ADP處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中。

小組活動(dòng)2

請(qǐng)從反應(yīng)場(chǎng)所，反應(yīng)所需的酶以及能量來源去路角度分析，形成比較表格，并分析ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是否為可逆反應(yīng)過程？

歸納小結(jié)：雖然物質(zhì)上可以循環(huán)利用，但是這兩個(gè)反應(yīng)并非可逆反應(yīng)。

三、精講點(diǎn)撥

1. 細(xì)胞中中各種反應(yīng)有的是吸能反應(yīng)，有的是放能反應(yīng)，吸能反應(yīng)總是與ATP的水解相關(guān)聯(lián)發(fā)生，放能反應(yīng)（細(xì)胞呼吸和光合作用）總是和ATP 的合成相關(guān)聯(lián)。ATP像貨幣一樣在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)間流動(dòng)，所以被稱為能量的“通貨”。

2. ppt展示各項(xiàng)利用ATP的生命活動(dòng)圖片資料，讓學(xué)生了解哪些過程需要用到ATP，ATP中的化學(xué)能又能轉(zhuǎn)化成何種形式的能量。

3.總結(jié)本堂課的學(xué)習(xí)成果。

ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及各部分名稱；

ATP與ADP的轉(zhuǎn)化反應(yīng)式；

ATP 的來源于去路。

四、反饋糾正

1. 美國(guó)科學(xué)家保羅﹒博耶和英國(guó)科學(xué)家約翰﹒沃克因?yàn)閷?duì)ATP分子結(jié)構(gòu)以及對(duì)能量的再生利用方面的研究而獲得1997年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)，請(qǐng)從ATP分子結(jié)構(gòu)及其特性的角度來回答下列問題：

（1）ATP作為生物體生命活動(dòng)的_________，其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________為_________，在其水解過程中，是由于_________鍵斷裂而釋放出能量。

（2）在綠色植物體內(nèi)與②ATP合成相應(yīng)的生理活動(dòng)是在細(xì)胞內(nèi)的_________和_________中進(jìn)行。

（3）下列有關(guān)該反應(yīng)的幾種說法，不正確的是（ ）。

A. 完成ATP水解過程中所釋放的能量可用于ATP合成過程

B.在人體內(nèi)完成ATP合成過程所需能量主要來自呼吸作用

C.光合色素吸收的光能和有機(jī)物氧化分解所釋放的能量均可用于ATP合成過程

D.ATP水解過程釋放的能量可用主動(dòng)運(yùn)輸

五、教學(xué)總結(jié)

本節(jié)課以學(xué)生為課堂的主體，以互動(dòng)為核心，注重培養(yǎng)學(xué)生會(huì)學(xué)、會(huì)用的能力。通過15-20-10min三個(gè)時(shí)間段，“自學(xué)質(zhì)疑，探究交流，精講點(diǎn)撥，糾正反饋”四個(gè)構(gòu)成模塊，設(shè)計(jì)上課流程，減少教師講授過程，引導(dǎo)學(xué)生互相合作，自主探究，激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生思維，使學(xué)生在活躍的課堂進(jìn)程中掌握ATP的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，并通過有效的反饋，掌握解題技巧，取得了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 繆建新主編.高效課堂：模式與案例[M].南京：南京大學(xué)出版社，2009.12.

[2] 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書教師用書[M].生物.1，分子與細(xì)胞-北京：人民教育出版社，2012.5.