登陆注册
25221900000013

第13章 新陈代谢与ATP(1)

【教学目标】

1.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。

2.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。

3.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秒钟左右。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【教学手段】

板图、挂图、多媒体课件。

【教学过程】

一、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。

同类推荐
  • 引领青少年的奥秘发现故事

    引领青少年的奥秘发现故事

    孩子们都想要知道一些自己不知道的事,也喜欢寻找答案,念书或是探索的行动,也是出自于一种好奇心。所有的儿童书籍里都具有探索的架构,其中探索架构最浓厚的,莫过于神话故事、民间故事以及传说故事,内容包括侦探小说、冒险小说、科幻小说等。
  • 学校行为文化的建设管理(下)

    学校行为文化的建设管理(下)

    文化的内涵非常丰富,其本义则是“以文教化”,表示对人的性情的陶冶,品德的教养,属于精神领域的范畴。所以,我们学习文化知识,就是为了不断提高个人的文化素质修养。
  • 中学文科课程资源-诗中雪

    中学文科课程资源-诗中雪

    诗词是阐述心灵的文学艺术,而诗人、词人则需要掌握成熟的艺术技巧,并按照严格韵律要求,用凝练的语言、绵密的章法、充沛的情感以及丰富的意象来高度集中地表现社会生活和人类精神世界。中国诗起源于先秦,鼎盛于唐代。中国词起源于隋唐,流行于宋代。
  • 学校怎样培养学生学习发明创造(下)

    学校怎样培养学生学习发明创造(下)

    本套“学校科普活动设计与组织实施”丛书,包括《学校科技教学的创新指导与实施》、《学校怎样组织学生阅读科学故事》、《学校怎样培养学生科学幻想思维》、《学校怎样培养学生科学兴趣爱好》、《学校怎样培养学生学习发明创造》、《学校怎样培养学生科学发现能力》、《学校怎样组织学生试验制作发明》、《学校怎样组织学生参观科普场馆》、《学校怎样组织学生探索科学奥秘》、《学校怎样组织学生体验科技生活》共十册,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性,不仅是广大师生科学教学指导的最佳读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 学校美术项目的训练与比赛(上)

    学校美术项目的训练与比赛(上)

    本书是学校文化娱乐活动项目训练与比赛系列之一,学校的文化娱乐活动项目包括音乐、美术、舞蹈、文学、语言、曲艺、戏剧、表演、游艺等多方面内容,在这些文化娱乐活动中,广大青少年通过接受不同形式、不同内容的有益教育,能够受到潜移默化的作用,这对造就和培养有理想、有道德、有纪律、有文化、适应时代腾飞的新一代人才有着十分重要的作用。
热门推荐
  • 西线无战事三部曲套装

    西线无战事三部曲套装

    雷马克是20世纪顶尖小说家,茨威格、君特·格拉斯、林语堂、巴金、王朔、木心、王小波、周国平等名家推崇的大师。他的一生从德国小城到西线战场,从瑞士乡间到巴黎街头,从好莱坞到曼哈顿;他的作品写战火中的青春,乱世中的爱情,都市中的漂泊……见证半个世纪的残酷与浪漫,他的故事是他一生的影子。雷马克作品系列合集收录了雷马克创作于不同阶段的风格各异的三部作品。《西线无战事》根据雷马克的亲身经历创作,朴实而有力的文字震撼了千万读者,畅销全球,成为影响几代人的经典。他也因此书被提名诺贝尔和平奖。《里斯本之夜》是雷马克生前出版的最后一部作品,笔法纯熟,以疯狂的爱对抗疯狂的时代。《应许之地》是雷马克的遗著,如散文般娓娓道来,描绘出一群流离失所者在纽约的生活百态。正如茨威格所说:“不需劝诱,你就会被他的作品征服;无需夸张,他就能震撼你的心灵。”
  • 斗罗之蓝银之神

    斗罗之蓝银之神

    华夏青年穿越到斗罗大陆,并且成为了唐三的弟弟唐川。且看身带系统的唐川会在斗罗大陆搅起怎样的风云?武魂殿的命运又会怎样?唐川又是如何在亲情和爱情之间进行抉择的?这是一只有感情的独狼在斗罗大陆的故事,里面有冷血的杀戮,也有炙热的爱情,真挚的亲情和逗比。PS:不跟主角团,不拜大师。
  • 与君相识无悔有殇

    与君相识无悔有殇

    感谢与你在最好的时间里相遇,但我们可不可以不要与时光同逝,终让我一晌贪欢。
  • 又是想泡萧影帝的一天

    又是想泡萧影帝的一天

    9月9日那天,萧深和姜夙坐在阳台上看日出,他转过头看着她,眼里满是宠溺,为她撩过耳边的碎发,他说“姜夙,你最喜欢的秋天来了,我们结婚吧”2018年9月9日萧深是姜夙的而姜夙亦是萧深的——小剧场他使劲抱着姜夙,不让她离开自己的怀抱,口中持续说着“夙夙,夙夙你是我的,你只能是我的”
  • 重生真香

    重生真香

    这是一个普通少年穿越到并不普通的少年身上。简介短又无力,,请看正文
  • 美女老婆就是要宠你

    美女老婆就是要宠你

    遇上一个对人是几世修来的福分,而爱上一个人只在一瞬间,他宠着着她,爱着她,在冲破重重阻碍后,是两个人关于生活共同的成长。
  • 忆今之人莫如兄弟

    忆今之人莫如兄弟

    一个只有20岁的年轻王者,因为一次车祸而重生回到4年前,带着上一世的成就和遗憾重新回到了LOL的历史舞台,在这个电子竞技爆炸发展的年代,这一次,会是谁带领中国拿到世界级别的荣耀。这一次,会迸发出怎样的传奇故事和辗转柔情。这一次,会如何让世界认同电子竞技这一行业。兄弟,女人,还有英雄联盟。又该如何抉择,如何取舍。有谁想过,4年后在英雄联盟最高赛事的比赛现场,会坐满能够容纳24万观众世界上最大的斯特拉沃夫体育场以及全世界近亿德玛西亚狂热者的瞩目关注!有谁想过,电子竞技会成为全世界最受关注的奥运赛事!电子竞技会被全世界所认可!英雄,为你而战!
  • 佛说尸迦罗越六方礼经

    佛说尸迦罗越六方礼经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 凤临洬

    凤临洬

    赵芷汀重生本来是为了报仇的,但是不知道怎么回事,报着报着就抱到某位大佬身上去了……
  • 邪恶阴阳师

    邪恶阴阳师

    我叫陆询,这个世上唯一可以与死人通话的人,从小便被同一个噩梦折磨着:哀伤的唢呐吹奏声,缥缈的花撵影子,血红的喜婆腮帮胭脂,还有四具抬轿的骷髅……而我很想知道坐在花撵中的那个新娘子,她究竟是谁!!!!