一、教學目標
1.簡述atp的化學組成和特點。
2.寫出atp的分子簡式。
3.解釋atp在能量代謝中的作用。
二、教學重點和難點
化學組成的特點及其在能量代謝中的作用。
與adp的相互轉化。
三、教學策略
本節課內容需1課時完成。生命活動需要能量，這些能量來自**呢？學生在前面的學習中了解到生命活動需要的能量來自細胞中的有機物。
可以讓學生想一想，燃燒一匙葡萄糖，能觀察到什麼現象？燃燒葡萄糖可以觀察到放出的熱和光，說明葡萄糖中蘊含著能量。但是細胞內的各種化學反應均需要溫和的條件，那麼細胞中的能量以什麼形式釋放出來？
又是如何被利用的呢？可以用這些問題引入新課的學習。
本節課的標題為「細胞的能量『通貨』──atp」，教師可以圍繞著這個標題展開教學。教學時教師若善作比喻會使本節內容易於被學生理解。教師可以告訴學生我們的日常生活每天都需要必要的開銷，這些消費要通過我們手裡的流通貨幣。
但是如果我們總是拿出大額面值的鈔票進行交易會很麻煩，比如我們不必要在買一根冰棒、一串糖葫蘆或一管牙膏時拿出百元大鈔，相反如果我們把百元大鈔換成100張一元小票，在進行交易時就會很方便。細胞利用能量也是如此，在細胞中的「百元大鈔」相當於儲存能量的有機物大分子，atp分子就是那個可以在細胞內流通的「小票」，即能量的通貨。
在介紹atp時，可以將atp分子的化學成分以及結構**展示給學生，不必讓學生記憶atp分子的結構式，只是通過了解atp分子結構的特點，讓學生對其能夠作為細胞的能量通貨有所理解。尤其是對於atp的簡式以及所表示的含義，要讓學生清楚atp三個磷酸鍵的不同，可以利用多**或形象的圖畫讓學生了解何謂「高能磷酸鍵」。
關於atp與adp的相互轉化是本節的重點也是難點，教師可以繼續利用前面的比喻，將細胞中的能量通貨比作我們日常生活中的零用錢，它會隨著每天的花銷而減少，因此要維持正常生活必須不斷破開大面值的鈔票給予補充，細胞中的大面值鈔票主要是醣類等有機物。在有機物分解時釋放出的能量能被用來合成atp，這個過程通過atp與adp的相互轉化來實現。教師在介紹這部分內容時可以充分利用教材上的**，告訴學生atp水解時，遠離腺苷的磷酸鍵斷裂時釋放出較多的能量，是一種放能的過程，所以當adp與磷酸再次結合形成atp時，必然從周圍吸收相同的能量，而且這個過程在細胞中時刻發生，這就是為什麼atp可以作為一種能量的「小票」而在細胞中流通使用的原因。
關於atp的利用，一是要講清楚吸能反應和放能反應與atp的分解和合成的關係，二是要充分利用教材上的**，讓學生在看懂**的基礎上，討論atp還有哪些用途，從而對該**進行補充和完善。
四、答案與提示
（一）問題**
1.螢火蟲發光的生物學意義主要是相互傳遞求偶訊號，以便交尾、繁衍後代。
2.螢火蟲腹部後端細胞內的螢光素，是其特有的發光物質。
3.有。螢火蟲腹部細胞內一些有機物中儲存的化學能，只有在轉變成光能時，螢火蟲才能發光。
（二）思考與討論
1.1分子葡萄糖所含的能量，約是1分子atp所含能量的94倍（指atp轉化為adp時釋放的能量）。
2.有道理。醣類和脂肪分子中的能量很多而且很穩定，不能被細胞直接利用。這些穩定的化學能只有轉化成atp分子中活躍的化學能，才能被細胞直接利用。
（三）練習
基礎題2.提示：吸能反應：
如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應，需要消耗能量，是吸能反應。這一反應所需要的能量是由atp水解為adp時釋放能量來提供的。放能反應：
如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應。這一反應所釋放的能量除以熱能形式散失外，用於adp轉化為atp的反應，儲存在atp中。
3.提示：在儲存能量方面，atp同葡萄糖相比具有以下兩個特點：
一是atp分子中含有的化學能比較少，一分子atp轉化為adp時釋放的化學能大約只是一分子葡萄糖的1/94；二是atp分子中所含的是活躍的化學能，而葡萄糖分子中所含的是穩定的化學能。葡萄糖分子中穩定的化學能只有轉化為atp分子中活躍的化學能，才能被細胞利用。
拓展題提示：植物、動物、細菌和真菌等生物的細胞內都具有能量「通貨」──atp，這可以從乙個側面說明生物界具有統一性，也反映種類繁多的生物有著共同的起源。
五、參考資料
的結構特性
atp也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷，是高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特點是：它的高能磷酸鍵（也即酸酐鍵，用「～」表示），水解時釋放出的化學能是正常化學鍵釋放化學能的2倍以上（一般在20.
92 kj/mol以上）。這裡需要說明的是，化學中使用的「鍵能」和生物化學中使用的「高能鍵」，含義是完全不同的。化學中「鍵能」的含義是指斷裂乙個化學鍵所需要提供的能量；生物化學中所說的「高能鍵」是指該鍵水解時能釋放出大量能量。
atp是由一分子腺嘌呤、一分子核醣和三個相連的磷酸基團構成的。這三個磷酸基團從與分子中腺苷基團連線處算起，依次分別稱為 α、β、γ磷酸基團。atp的結構式是：
分析atp的結構式可以看出，腺嘌呤與核醣結合形成腺苷，腺苷通過核醣中的第5位羥基，與3個相連的磷酸基團結合，形成atp。atp分子中的γ磷酸基團水解時，能釋放30.5 kj/mol的能量，而6-磷酸葡萄糖水解時釋放的能量只有13.
8 kj/mol。需要指出的是，atp分子既可以水解乙個磷酸基團（γ磷酸基團），而形成二磷酸腺苷（adp）和磷酸（pi）；又可以同時水解兩個磷酸基團（β磷酸基團和γ磷酸基團），而形成一磷酸腺苷（amp）和焦磷酸（ppi）。後一種水解方式在某些生物合成中具有特殊意義。
amp可以在腺苷酸激酶的作用下，由atp提供乙個磷酸基團而形成adp，adp又可以迅速地接受另外的磷酸基團而形成atp。
系統的動態平衡
atp是活細胞內一種特殊的能量載體，在細胞核、線粒體、葉綠體以及細胞質基質中廣泛存在著，並不斷與adp相互轉化而形成atp系統。atp在細胞內的含量是很少的。但是，atp與adp在細胞內的相互轉化卻是十分迅速的。
一般地說，atp在細胞內形成後不到1 min的時間就要發生轉化。這樣累計下來，生物體內atp轉化的總量是很大的。例如，乙個成年人在靜止的狀態下，24 h內竟有40 kg的atp發生轉化；在緊張活動的情況下，atp的消耗可達0.
5 kg/min。總之，在活細胞中，atp末端磷酸基團的周轉是極其迅速的，其消耗與再生的速度是相對平衡的，atp的含量因而維持在乙個相對穩定的、動態平衡的水平。可見，細胞內atp系統處在動態平衡之中，這對於構成細胞內穩定的供能環境具有十分重要的意義。
3.其他高能磷酸化合物
在動物和人體細胞（特別是肌細胞）內，除了atp外，其他的高能磷酸化合物還有磷酸肌酸（可用c～p代表）。磷酸肌酸的結構式是：
當動物和人體細胞由於能量大量消耗而使細胞內的atp含量過分減少時，在有關酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基團連同能量一起轉移給adp，從而生成atp和肌酸（可用c代表）；當atp含量比較多時，在有關酶的催化作用下，atp可以將磷酸基團連同能量一起轉移給肌酸，使肌酸轉變成磷酸肌酸。
對於動物和人體細胞來說，磷酸肌酸只是能量的一種儲存形式，而不能直接被利用。由此可見，對於動物和人體細胞來說，磷酸肌酸在能量釋放、轉移和利用之間起著緩衝的作用，從而使細胞內atp的含量能夠保持相對的穩定，atp系統的動態平衡得以維持。
的利用atp中的能量可以直接轉化成其他各種形式的能量，用於各項生命活動。這些能量的形式主要有以下6種。
滲透能細胞的主動運輸是逆濃度梯度進行的，物質跨膜移動所做的功消耗了能量，這些能量叫做滲透能，滲透能來自atp。
機械能細胞內各種結構的運動都是在做機械功，所消耗的就是機械能。例如，肌細胞的收縮，草履蟲纖毛的擺動，精子鞭毛的擺動，有絲**期間染色體的運動，腺細胞對分泌物的分泌等，都是由atp提供能量來完成的。
電能大腦的思考──神經衝動在神經纖維上的傳導，以及電鰩、電鰻等動物體內產生的生物電等，它們所做的電功消耗的就是電能。電能是由atp提供的能量轉化而成的。
化學能細胞內物質的合成需要化學能，如小分子物質合成為大分子物質時，必須有直接或間接的能量**。另外，細胞內物質在分解的開始階段，也需要化學能來活化，成為能量較高的物質（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）。可以說在細胞內的物質代謝中，到處都需要由atp轉化而來的化學能做功。
光能目前關於生物發光的生理機制還沒有完全弄清楚，但是已經知道，生物體用於發光的能量直接來自atp，如螢火蟲的發光。
熱能有機物的氧化分解釋放的能量，一部分用於生成atp，大部分轉化為熱能通過各種途徑向外界環境散發，其中一小部分熱能作用於體溫。通常情況下，熱能的形成往往是細胞能量轉化和傳遞過程中的副產品。此外，atp釋放的能量中，一部分能量也能用於動物的體溫的提公升和維持。
5.螢火蟲發光的原理和意義
螢火蟲不論雄性的還是雌性的，夏秋的夜晚都會一閃一閃地發光。雄蟲比雌蟲的個體小一些，但發出的閃光卻亮一些。螢火蟲發出的閃光，主要是求偶的訊號，用來吸引異性前來交尾。
螢火蟲有許多種，如平家螢火蟲、姬螢火蟲等。不同種類的螢火蟲會發出各自特定的閃光訊號。雌蟲看到飛舞著的同種雄蟲發出的閃光訊號後，就會以特定的閃光訊號回應。
雄蟲的每一組閃光訊號是由幾個節奏組成的，每個節奏都包括閃光的次數、閃光的頻率和每次閃光的時間，這些都是雌蟲能夠識別的。如果雌蟲順利地回應了閃光訊號，則雄蟲就會前來交尾，以繁衍後代。有的科學家準確分析出某種雄性螢火蟲的閃光規律後，用手電筒模擬這種閃光訊號，竟然發現同種的雌蟲會迎光而來。
有趣的是，雌蟲看到其他種類雄蟲的閃光訊號後，有時竟能發出該種雌蟲的閃光訊號，這種閃光訊號具有欺騙性，能使該種雄蟲誤以為可以前去交尾而被雌蟲吃掉。雌蟲的這一特性，可以使自己獲得豐富的營養。這種現象被科學家戲稱為「死亡擁抱」。
此外，螢火蟲發出的螢光還具有一定的警戒作用和照明作用。
螢火蟲的發光器官位於腹部後端的下方，該處具有發光細胞。發光細胞的周圍有許多微細的氣管，發光細胞內有螢光素和螢光素酶。螢光素接受atp提供的能量後就被啟用。
在螢光素酶的催化作用下，啟用的螢光素與氧發生化學反應，形成氧化螢光素並且發出螢光。順便說到，螢光是一種冷光，其發光效率可高達98%左右，而熱光則發光效率低得多，如太陽的發光效率只有35%左右。
5 2細胞的能量通貨 ATP 導學案
學習目標 1 atp的化學組成和特點 2 atp的分子簡式 3 atp在能量代謝中的作用 學習重 難點 1 atp化學組成的特點及其在能量中的作用 2 atp與adp相互轉化 課前延伸是細胞的主要能源物質，是生物體內儲存能量的物質是細胞內的能源物質，是幾乎所有生命系統中能量的最終源頭。自主學習 一 ...
《細胞的能量「通貨ATP》教學設計
第2節細胞的能量 通貨 atp 教學教案 華寧二中陳喬福 教材分析 細胞的能量 通貨 atp 主要介紹了atp的化學組成和特點，atp與adp的相互轉化，atp在能量代謝中的作用等內容。atp是細胞進行生命活動的直接能源，在所有生物的代謝中占有重要地位，為後續的細胞的光合作用 呼吸作用作鋪墊，具有承...
細胞的能量通貨 ATP》教學設計與反思 2
參賽號 0815 1 教材分析 本課題為人教版高一生物必修一第五章細胞代謝內容，教材以 細胞的能量 通貨 atp 為中心話題，圍繞 atp 展開討論與學習。細胞生命活動需要能量，這些能量來自 根據學生已有知識可知葡萄糖 脂肪等有機物可以為細胞提供能量，但是這些物質能否為細胞的各項生命活動直接提供能量...