第一节ATP和酶
第1课时生命活动的能量“通货”——ATP
一、学习目标
（1）通过观看ATP相关动画，结合教师讲解，能够简述ATP的化学组成和特点，并能写出ATP的分子简式。
（2）通过阅读教材内容，观看ATP相关资料，能够解释ATP在能量代谢中的作用。
二、教学重点难点
重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
难点：ATP和ADP的相互转化。
三、教学方法
1.观察法：利用教材中的图，熟悉ATP的结构简式。
2.分析、讨论法：利用教材中的图，让学生开展说一说活动，引导学生深入认识人们把ATP形象比作细胞中的能量“通货”。
四、课前准备
1.学生的学习准备：归类已学过的能源物质。
2.教师的教学准备：结合实例，引发讨论，配合图片，熟悉知识。配合图片，让学生深入认识ATP在生命活动中的重要性。
五、课时安排：1课时
六、教学过程
（一）情景导入、展示目标。
教师：前面学习过的能源物质有哪些？
学生：淀粉、糖原、葡萄糖、脂肪等。
教师：这些能源物质被细胞分解后，以什么形式为细胞提供能量呢？
结合一个实验，引出ATP是直接能源物质。
实验过程如下：
1.取数十只萤火虫的发光器干燥后，研磨成粉末，取等量加入A、B两支试管，再各加入等量少许水混合均匀。将两试管置于暗处，可观察到荧光。
2.静止15分钟，待荧光消失。
3.A中加入医用葡萄糖溶液2mL，B中加入ATP注射液2mL。充分混匀后，置于暗处观察。
结果：A无荧光出现，B有荧光出现。
得到什么结论呢？ATP是直接能源物质。
（二）合作探究、精讲点拨。
探究一：ATP的结构简式及各字母的意义
学生：
⑴阅读课本P63相关内容，了解ATP的化学组成、结构简式及各字母的意义
⑵思考ATP的结构与其作为直接能源物质的关系。
⑶讨论：讨论完成学案中的相关练习。
ATP的全称、组成、结构简式、各字母的意义分别是什么？
讲述：阅读课本P63，完成。
全称：腺嘌呤核苷三磷酸
组成：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成
结构简式：A-P~P~P（“~”表示高能磷酸键）
A表示腺嘌呤核苷（腺嘌呤+核糖），T表示3个，P表示磷酸基团。
ATP在结构组成上，和什么物质最接近？
讲述：a部分同核糖核苷酸。
ATP的结构与其作为直接能源物质有什么关系？
讲述：ATP的水解，高能磷酸键储存的能量释放出来。
探究二：ATP和ADP相互转化
ATP是怎么来的？ADP转化成ATP时所需能量的来源是什么？植物和动物的来源一样吗？
讲述：
植物通过光合作用和呼吸作用，动物和人等通过呼吸作用。（注意：此处学生还未学到光合作用和呼吸作用，可以简单提到，或者说一些生物化学反应所释放的能量。）
ATP的能量如何释放的？
讲述：ATP分子末端的高能磷酸键断裂释放能量。
ATP与ADP相互转化是可逆反应吗？
讲述：
由上图可知改过程不是可逆反应。物质虽然可逆，但能量不可逆，催化两个反应的酶也不一样。
探究三：ATP的合成和分解反应的关系
比较项目
ATP的合成
ATP的分解
反应条件
需要合成酶催化
需要水解酶催化
反应场所
细胞质基质、线粒体
和叶绿体
较多
能量来源
化学能和太阳能
高能磷酸键中的化学能
二者关系
酶1酶2ATPADP+Pi+能量讲述：通过比较区别和联系，加深对ATP和ADP的转化不是可逆反应的认识。
探究四：生命活动的能量“通货”——ATP
如何理解生命活动的能量“通货”——ATP？
讲述：理解“通货”，我们可以对照货币的职能来理解：
1.价值尺度：是最基本、最重要的职能。而ATP含有的能量值较稳定，可以作为尺度衡量各个生命活动过程产生和消耗能量的多少。
2.流通手段：起到一个媒介的作用，可以供多种场所利用。
3.贮藏手段：避免一时用不尽的能量白白流失掉。
4.支付手段：各项生命活动均可及时利用。
5.世界货币：不同生物可以通用，没有特异性。
ATP中活跃的化学能，可以转化为什么形式的能量？
讲述：转化为其他化学能（如光合作用中光反应合成的ATP经过暗反应将能量转化为有机物中稳定的化学能）、光能（如萤火虫发出的荧光）、电能（如电鳐放电）等。
我们以前学过很多关于能量的物质，简单总结。
讲述：能源物质是糖类、脂肪、蛋白质等；
生物体内的主要能源物质是糖类；
直接能源物质是ATP；
储能物质是脂肪。
动物细胞内的储能物质是糖原。
植物细胞内的储能物质是淀粉。
生命活动的最终能源是太阳能。
七、板书设计
第一节ATP和酶
生命活动的能量“通货”——ATP
1.ATP的全称：腺嘌呤核苷三磷酸
组成：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成
结构简式：A-P~P~P（“~”表示高能磷酸键）
A表示腺嘌呤核苷（腺嘌呤+核糖），T表示3个，P表示磷酸基团。
2.ATP和ADP相互转化
3.ATP的合成和分解反应的关系
比较项目
ATP的合成
ATP的分解
反应条件
需要合成酶催化
需要水解酶催化
反应场所
细胞质基质、线粒体
和叶绿体
较多
能量来源
化学能和太阳能
高能磷酸键中的化学能
二者关系
酶1酶2ATPADP+Pi+能量4.生命活动的能量“通货”——ATP
5.能源物质小结
八、教学反思
在教学设计时，本节内容秉承开放性、创造性和联想性，是本课的精髓。通过观察图片和类比，把抽象的问题形象化，用形象生动的例子使学生理解“通货”的含义。这样就给学生创设了一种良好的学习氛围，激发了学生的学习热情，有助于保持注意力集中，可以使学生积极主动参与到教学中，从而大大提高课堂教学效果。合理问题的设计，引导学生自主学习掌握知识；设置学习小组，有利于学生之间通过交流、讨论来交流信息和获得信息，培养学生的语言表达能力和团队合作能力；通过引导学生对学习结果的深入分析，培养了学生分析问题的能力、实事求是的科学态度和科学精神。事实证明，把课堂还给学生，教师充当“穿针引线人”，不仅是可能的，而且是恰当的，甚至是高效的。
第一节ATP和酶
第2课时酶和酶促反应
一、学习目标
1.通过阅读教材，能够掌握酶的概念及化学本质。
2.通过进行探究活动，阅读酶相关资料，能够掌握酶的特性，比较酶和无机催化剂的异同。
3.通过进行探究活动，能够明确影响酶促反应速率的因素。
二、教学重点难点
重点：1.酶的作用、本质和特性；
2.控制自变量和设置对照实验。
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
1.分析、归纳法：利用教材中的图，让学生熟悉酶促反应是如何进行的，并分析知识海洋及课本内容，归纳出酶的特性。
2.互动讨论法：利用教材中的知识海洋和放眼社会，让学生开展说一说活动，引导学生深入认识酶在生命活动中的重要意义。
3.实验探究法：进行实验设计并实践；联系所学知识进行问题思考、解决的学习。
四、课前准备
1.学生的学习准备：观察生活中哪些生活用品中是加酶产品，分析他们加酶的作用。
2.教师的教学准备：结合实例，引发讨论，配合图片，熟悉知识。配合图片及实验设计操作，让学生深入认识酶和酶促反应在生命活动中的重要性。
五、课时安排：1课时
六、教学过程
（一）情景导入、展示目标。
展示一些加酶生活用品的图片
教师：这些生活用品有什么共同的特点呢？
学生：都添加有酶制剂。
教师：那么为什么要加酶？酶究竟是什么？
（二）合作探究、精讲点拨。
探究一：酶的作用和本质
认识酶
实验一：（酶具有催化性）
实验结果：
1.1试管中产生气泡的数量和速率明显高于2试管。
2.1试管中卫生香火焰变得明亮，2试管无变化。
结论：酶可以加快反应速率，具有催化性。
实验二：（酶具有特异性）
操作顺序
项目
试管号
注意事项
1
2
1
可溶性淀粉溶液
2mL
--
2
蔗糖溶液
--
2mL
3
淀粉酶溶液
2mL
2mL
轻轻振荡试管
4
保温时间
5min
5min
试管下部入水
5
加入斐林试剂
2mL
2mL
6
水浴加热时间
1min
1min
试管下部入水
7
结果
砖红色沉淀
蓝色沉淀
实验结果：淀粉酶和可溶性淀粉才能发生反应，形成还原糖，而与蔗糖混合不发生反应。
结论：酶的催化作用是具有特异性的。
阅读课本P64，并结合以上两个实验，总结酶的概念、化学本质、作用原理。
讲述：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
将这个概念分解：
来源：活细胞产生的（和核糖体或者细胞核内合成的）；
生理功能：起催化作用；
化学本质：有机物，大部分是蛋白质，还有少数是RNA；
作用原理：降低化学反应的活化能。
酶作为催化剂有什么特性？
讲述：由酶催化的化学反应称为酶促反应。
酶促反应在常温、常压、适宜pH等温和条件下进行。
酶具有高效性（实质是因为酶的作用原理是降低反应的活化能）
酶具有专一性（催化一种或者一类反应物）
探究二：影响酶促反应速率的因素
影响酶促反应速率的因素有什么呢？
讲述：大部分的酶是蛋白质，那么影响蛋白质活性的因素都会对酶活性造成影响，进而影响酶促反应速率，因此pH、温度等都会影响反应速率。此外，对于反应过程，酶浓度和反应物浓度等也会影响反应速率。
这些因素分别是如何影响反应速率的？
讲述：以曲线的形式说明：
影响因素
曲线
说明
pH
酶活性最大时的pH称为酶的最适pH，高于或低于最适值，酶活性均降低。过酸或过碱会使酶失活。pH对酶活性的影响是通过改变酶的活性中心等发挥作用的。
温度
酶促反应速率最高时的温度，通常称为酶的最适温度；高于或低于最适值，酶活性均降低。低温会抑制酶的活性，温度过高会使酶失活。
酶浓度
在酶促反应中，当反应物浓度大大超过酶浓度时，酶促反应速率随着酶浓度的升高而上升，酶浓度与酶促反应速率成正比例关系。
反应物浓度（底物浓度）
在一定的反应物浓度范围内，酶促反应速率随反应物浓度的增加而上升，酶促反应速率与反应物浓度成正比例关系；当反应物浓度达到某一定值后，再增加反应物浓度，酶促反应速率不再上升。
影响酶促反应速率的因素
“pH果真对酶活性有影响吗？”的实验设计研究
（1）将若干同样大小的滤纸片（1cm2）浸入酵母菌溶液，取出后晾干，滤纸片上附着有过氧化氢酶。
（2）在4只烧杯中盛入体积分数为2%、pH分别为5、7、9、11的过氧化氢溶液（温度相同），在一片片地放入相同数量的滤纸片。在滤纸片上过氧化氢酶的催化下，H2O2分解为H2O和O2，氧气泡会附着在滤纸片上。随着氧气泡的增多，烧杯底部的滤纸片会上浮，直至浮出液面。
（3）滤纸片接触液面后会下沉，直至烧杯底部，然后由烧杯底部上浮，直至浮出液面，及时记录整个过程所用的时间（t）。以1/t为纵坐标（酶促反应速率）、pH为横坐标，绘制曲线图，得出结论。
总结：实验探究的一般方法和过程：
七、板书设计
第一节ATP和酶
酶和酶促反应
1.酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
作用原理：降低化学反应的活化能。
2.酶的特性
（1）酶促反应在常温、常压、适宜pH等温和条件下进行。
（2）酶具有高效性
（3）酶具有专一性（催化一种或者一类反应物）
3.影响酶促反应速率的因素
以曲线的形式说明：
4.实验探究的一般方法和过程：
八、教学反思
在教学设计时，本节内容秉承开放性、创造性和探究性，是本课的精髓。通过实验探究，把抽象的问题形象化，让学生对酶的特性及影响因素更加直观和深刻的认识。这样就给学生创设了一种良好的学习氛围，激发了学生的学习热情，有助于保持注意力集中，可以使学生积极主动参与到教学中，从而大大提高课堂教学效果。合理问题的设计，引导学生自主学习掌握知识；设置学习小组，有利于学生之间通过交流、讨论来交流信息和获得信息，培养学生的语言表达能力和团队合作能力；通过引导学生对学习结果的深入分析，培养了学生分析问题的能力、实事求是的科学态度和科学精神；实验设计和操作，锻炼学生的动手动脑能力。事实证明，把课堂还给学生，教师充当“穿针引线人”，不仅是可能的，而且是恰当的，甚至是高效的。
第三节