作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，减轻高中教师们在教学时的教学压力。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？下面是由小编为大家整理的“人教版高二生物上册《新陈代谢的基本类型》教案”，仅供参考，大家一起来看看吧。

人教版高二生物上册《新陈代谢的基本类型》教案

第八节新陈代谢的基本类型

新陈代谢的基本类型

化能合成作用与光合作用的区别与联系

1课时

板图

本节的知识内容除了化能合成作用以外，其余的都是学生在生物课中学习过的相关内容，可以说本节是对全章学习的总结，因此教师可在学生自学并讨论相关问题基础上，加以适当概括总结即可。

1、引言

由于本节所涉及的大部分知识点都是学生学过的，因此引入本节内容时，可选择的方式就比较自由，凡与新陈代谢有关的，学生感兴趣的话题都可作用为切入点。比如，教师可从下面的问题之一引入本节课的学习。

①我们总说新陈代谢是生物最基本的特征，而且我们也学习了不少与生物的新陈代谢有关的原理，你能否举例说明你是怎么理解“一旦生物的新陈代谢停止，生命也就终止了”这句话的？

②请举例说明什么样是同化作用？什么样是异化作用？

③在某一个生物个体中，同化作用和异化作用之间是什么关系？

④动物和植物在同化作用方面（或摄取营养物质方面），最显著的差异是什么？

⑤你能否列举尽可能多的生物种类，它们可进行无氧呼吸吗？

⑥你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系？

⑦绿色植物的光合作用是生物界与非生物界建立联系的关键，其本质是把无机物合成了有机物，把光能转化为贮存在有机物中的化学能。其实，自然界有些生物虽然不是绿色植物，也可把无机物转化为有机物，那些生物合成的有机物中的能量来源于哪里呢？以此直接引入化能合成作用的学习。

2、化能合成作用

在本节中，只有化能合成作用对学生而言是新知识点，学生只有在清楚了这个生理过程之后，教师才能较为顺利地引导学生通过自学或讨论完成新陈代谢的概念和新陈代谢的基本类型的总结和归纳。

在引导学生讨论化能合成作用的机理时，教师可让学生写出绿化植物的光合作用总反应式，以此作为与化能合成作用的进行比较的参照。

然后教师可以先硝化细菌为例，向学生介绍化能合成作用的机理。由于学生对硝化细菌根本不知道，而且生物化学又很抽象，因此这部分内容学生有畏难情绪，教师应先简要介绍一些有关硝化细菌的感性知识，以消除学生的这种陌生感。在此基础上，教师写出亚硝化细菌氧化氨、硝化细菌氧化亚硝酸的化学反应式，最后再写出二氧化碳和水产生葡萄糖的反应式；图解如下：

　如果条件允许，教师还可以硫细菌、铁细菌为例，写出硫细菌把硫单质氧化成＋6价硫，并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式；铁细菌把＋2价铁氧化为+3价铁的化应式，并使二氧化碳和水合成葡萄糖的反应式。

教师可先让学生比较硝化细菌、硫细菌、铁细菌由无机物（二氧化碳和水）合成有机物（葡萄糖）的过程中从物质变化和能量变化上的相同之处，从而引导学生总结出：这些细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能，将无机物合成有机物，并把氧化无机物时所释放出的化学能储存在合成的有机物中。

之后，比较硝化细菌合成有机物与光合作用有机物的生理过程，比较两者在物质变化和能量转化之间的异同，从而引导学生总结出：化能合成作用与光合作用相同之处在于二者都可把无机物合成有机物，因此光合作用与硝化细菌都为自养生物；二者的不同点在于能量来源不同，即光合作用储存在合成的有机物中的化学能来源于光能，而化能合成作用储存在合成的有机物中的化学能来源于细菌是利用氧化无机物时释放出的化学能。

3、新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型

在学生扫清了化能合成作用这一知识难点后，本节的其它内容对学生而言应该是全都学过的，教师在处理新陈代谢的概念与新陈代谢的基本类型这两部分教学时，更多地应让学生自己有时间来梳理所学的知识内容，所以采用自学或问题讨论的方式可能适于这部分的教学。教师可在学生自学的基础上提出一些相关问题供学生分析、讨论，如：

①在某一个生物个体中，同化作用和异化作用之间是什么关系？物质代谢和能量代谢之间也是什么关系？

引导学生分析同化作用和异化作用的下面几层含义：

A、同化作用和异化作用都存在着物质变化，即异化作用分解有机物，同化作用合成有机物；

B、同化作用和异化作用都存在着能量转变，同化作用储存能量，异化作用释放能量；

C、同化作用和异化作用都存在着与外界环境的关，同化作用从外界环境摄取物质和能量，异化作用向外界环境排放物质和能量。

前两点综合起来理解就可得出新陈代谢是“体内物质和能量的变化”，而第三点则体现了新陈代谢的另一观点，即“生物体外界环境的物质和能量的交换”。

最终使学生建立新陈代谢准确的概念，即准确的新陈代谢是生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，生物体的这种不断的自我更新，是新陈代谢的实质。

②你能否理清楚同化作用、异化作用、能量代谢、物质代谢之间的相互关系？

③划分生物新陈代谢类型的标准是什么?

④化能合成自养型与光能合成自养型有什么区别?

⑤自养型代谢与异养型代谢根本的区别是什么?

⑥需氧型代谢与厌氧型代谢的根本区别是什么?

⑦酵母菌与乳酸菌相比，其代谢类型有何特点?

⑧你如何说出腐生与寄生之间的区别？

教师可把学生讨论的结果表解的形式总结新陈代谢的基本类型：

⑨请你用列表比较的形式比较同化作用的类型

4、为加强学生对新陈代谢的基本类型的理解，教师设计一些学生感兴趣的问题供学生分析、讨论，比如：

①你能说出下面所列出的生物的新陈代谢类型吗？

绿色植物、人、灵芝、乳酸菌、蛔虫、猪肉绦虫、酵母菌、硝化细菌、蘑菇、霉菌等。

②有人认为寄生植物、食虫植物是自养型和异养型之间的过渡类型，这种观点对吗？为什么？

③你能举例说明自然界存在兼自养、异养于一身的生物种类吗？（寄生植物、食虫植物、绿眼虫等）

④你能举例说明自然界是否存在兼需氧、厌氧于一身的生物吗？（酵母菌等兼性厌氧的生物）

⑤你认为原始生命的新陈代谢类型应该是什么？

⑥“硝化细胞的代谢类型属自养型”，这一说法准确吗？

自然界除了绿色植物可进行光合作用外，还有没有自养生物呢？答案是肯定的，有。这类生物就是可进行化能合成作用的细菌。如硝化细胞、铁细菌、硫细菌等。

通俗地说，光合自养和化能自养的共同之处都在于可自己养活自己，即不用吃东西，自己可利用二氧化碳和水这些无机物合成葡萄糖等有机物。

而光合自养与化能自养的区别在于光合作用合成的葡萄糖中的化学能来源于太阳能，而化能合成作用合成的葡萄糖中的化学能来源于氧化无机物所释放出来的化学能。

还要注意下面四个概念，即同化作用、异化作用、自养型、异养型（为同化作用的一种类型）同化作用类型包括自养型和异养型（通俗地说是别的生物养活自己）；异养型包括腐生型（生活在无生命的有机质中）和寄生型（生活在活的生命体内或表面）。

其实这部分内容并不难，但有一个地方学生要特别注意，这就是三种问法的区别，以硝化细菌为例：

（1）硝化细菌的代谢类型是什么？答案是：自养需氧型

（2）硝化细菌的同化作用类型是什么？答案是：自养型

（3）硝化细菌的异化作用类型是什么？答案是：需氧型

这三种问法的答案是不一样的，要细心，注意不要答非所问。

延伸阅读

第九节新陈代谢的基本类型

俗话说，磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，帮助授课经验少的高中教师教学。那么如何写好我们的高中教案呢？下面的内容是小编为大家整理的第九节新陈代谢的基本类型，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

第九节新陈代谢的基本类型

一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．理解同化作用的两种类型——自养型和异养型。
2．理解光能自养型与化能自养的异同。
3．理解异化作用的两种类型——需氧型和厌氧型。
4．了解厌氧型生物的重要特征。
5．了解酵母菌的兼气性特征。
（二）能力训练点
通过分析自然界各类生物的新陈代谢类型，培养学生对知识的应用能力。
（三）德育渗透点
通过学习和了解生物新陈代谢类型的多样性和适应性，培养学生辩证唯物主义观念。
（四）学科方法训练点
培养学生分析、归纳、综合的思维方法及能力。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点及解决办法
自养型和异养型的概念和类型。
[解决办法]通过提问、讨论、归纳、判断来理解自养型和异养型的概念和类型。
2．教学难点及解决办法
化能合成作用。
[解决办法]利用三个反应式说明化能合成作用。
3．教学疑点及解决办法
生物新陈代谢类型应同时包括同化作用类型和异化作用类型。
[解决办法]教师举例说明，学生再举例分析说明，达到真正理解。
三、课时安排
1课时。
四、教学方法
启发学生总结、归纳，讲述难点。
五、教具准备
多媒体教学器材、思考题、练习题等。
六、学生活动设计
1．学生回顾动、植物新陈代谢的知识。
2．学生讨论、比较、归纳新陈代谢的类型。
3．让学生判别新陈代谢类型或学生自己举例说明。
4．给学生思考，提问的时间。
七、教学步骤
（一）明确目标
理解同化作用和异化作用的两种类型；理解光能自养型和化能自养型的异同；准确判断各种生物新陈代谢的类型。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
引言：前面学习了绿色植物和高等动物的新陈代谢，但当今生物界是五花八门，丰富多彩的，它们的新陈代谢情况如何呢？
讲述：不同的生物种类有不同的生存环境和营养来源。在长期的发展过程中，生物发生变异和受到外界环境的影响，逐渐形成了各种各样的代谢类型。这节课就学习新陈代谢的基本类型。
提问：在生物体极其复杂的代谢过程中，应抓住什么来加以分类呢？（回答：应抓住新陈代谢的特点对整个生物界进行分类）
一、同化作用的两种类型
复习：同化作用、异化作用的概念。（学生回答：略）
讲　述：
同化作用的实质：合成自身物质（有机物）、并贮存能量。那么动物和植物合成自身有机物所需的原料是否相同？不相同。正是所需原料的不同，把整个生物界的同化作用分为两种类型。即：自养型和异养型（照教材讲述概念或学生阅读、理解概念）
学生活动：阅读、理解自养型和异养型的概念。
提　问：自养型和异养型生物的根本区别是什么？（学生讨论回答：略）
讲　述：
是否能直接利用无机物合成自身有机物。如果能，就是自养型生物（无机物→有机物），如果不能，只能摄取其它生物中的有机物（现存的有机物）合成自身的有机物（有机物→有机物），这就是异养型生物。这就是两种类型的根本区别，也就是教学大纲中要求的自养型和异养型的特点。
要求学生记住概念，并能通过举例和分析周围生物的同化作用类型，培养学生分析和判断的能力。
检测提问：（多媒体银幕显示。）
（1）自养生物与异养生物的根本区别是[　]
A．能否将无机物合成有机物
B．能否捕食
C．能否合成有机物
D．能否进行光合作用
（2）回答下列生物同化作用的类型：
各种绿色植物——自养型
各种藻类植物——自养型
各种动物——异养型
蘑菇（营腐生生活）——异养型
青酶（营腐生生活）——异养型
细菌（营腐生、寄生生活）——异养型
如果学生有争论，教师应及时提请学生注意自养型与异养型的根本区别，得出营腐生、寄生生活的菌类都是属于异养型。在此基础上，请一位学生举例，让其他学生判断，以提高学生的兴趣，达到掌握知识的目的。
讲　述：同化作用根据合成有机物的原料不同分为自养型和异养型，那么自养型生物在把无机物合成自身有机物时所需要的能量从何而来？
学生活动：学生会想到光合作用，回答来自光能。请两位学生到黑板上默写光合作用的反应式。
讲　述：
绿色植物能利用光能将无机物合成自身有机物这种合成作用叫光能合成作用。因为体内有叶绿素，能吸收光能。有些自养型生物体内没有叶绿素不能利用光能（擦去一个反应式），而是利用周围环境中无机物氧化放出的化学能来合成自身有机物（在擦去条件的反应式的箭头上写上“化学能”），这种合成作用叫化能合成作用。
能进行化能合成作用的生物叫化能自养生物，这类生物多为细菌，如硝化细菌、硫细菌、铁细菌，它们分别能使还原态的氮、硫、铁氧化，并利用氧化反应中释放的化学能合成自身的有机物，贮存能量。
以硝化细菌为例：写出氨氧化释能反应式说明化能合成作用及硝化细菌的作用（讲述内容可参见参考资料，反应式为副板书）
检测提问：（多媒体银幕显示。）
光合作用与化能合成作用的根本不同点是　[　]
A．进行这两类作用的生物种类不同
B．用以合成有机物的无机原料不同
C．由无机物合成有机物的过程中所需的酶不同
D．所需能量的来源不同
二、异化作用的两种不同类型
1．两种类型的概念
多媒体银幕显示下列思考题：
①异化作用的概念
②从属于异化作用的一些生理过程如呼吸作用，皮肤泌汗，泌尿等，其中最关键、最主要的是哪一过程？
③异化作用的分类是以什么为依据的？
④回忆两种呼吸方式的概念，得出需氧型、厌氧型的概念。
学生活动：学生讨论、回答以上问题。

讲　述：
在异化作用的一些生理过程中，其中最关键，最主要的是呼吸作用。所以，异化作用的分类是以呼吸作用的方式为依据的。呼吸作用方式分为有氧呼吸和无氧呼吸。因此，异化作用的类型就分为需氧型（有氧呼吸型）和厌氧型（无氧呼吸型）。
2．两种类型的特点及实例
提　问：比较两种类型的概念，得出两种类型有何特点？
学生答：略。
讲　述：
需氧型生物必须从外界环境中不断摄取氧气，厌氧型生物不需氧气，甚至因有氧而抑制生命活动。这就是需氧型和厌氧型生物的各自特点。
需氧型生物：包括绝大多数生物，因为绝大多数生物生活在有氧气的环境中，如平常见到的动植物、大多数菌类植物。
厌氧型生物：以前曾学过人和高等植物的局部组织在缺氧时，进行暂时无氧呼吸，是否人既是需氧型又是厌氧型？由学生分析回答，再由老师小结，人只能在局部组织缺氧时，进行短暂的无氧呼吸，而不能在完全缺氧的情况下，进行无氧呼吸，完全无氧时人将窒息而亡，所以人不是厌氧型生物。
乳酸菌：用酸奶启发学生，标签上标有乳酸菌的数目，吃起来有酸味，这是因为乳酸菌在无氧呼吸中将牛奶中糖类分解为乳酸的缘故。提　问：泡菜为何有酸味？为何泡菜坛加盖之后还要加水？
学生理解后，让学生自己举例，其他学生判断。或提出肠道寄生虫属于哪种类型？分析其生活环境是否有氧气，从而得出属于厌氧型生物。
检测提问：（多媒体银幕显示。）
存在泥土中及正常人呼吸道内的破伤风杆菌不会使人致病，当深而窄的伤口内感染破伤风杆菌后，则会由于其大量繁殖而致病。破伤风杆菌的异化作用类型是[　]
A．需氧型
B．厌氧型
酵母菌：兼性呼吸
酵母菌，属于异化作用的哪种类型？（学生回答：略）酵母菌在有氧条件下能否存活？制作馒头需要酵母菌，进行有氧呼吸产生大量CO2，CO2遇热膨胀，蒸熟的馒头就会松软多孔，这时酵母菌属于需氧型生物。酵母菌在无氧条件下能否存活？制作醪糟，需要酵母菌，在缺氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，所以醪糟有酒味，这时酵母菌又属于厌氧型生物。我们把酵母菌这种特殊的异化作用类型称为兼性呼吸。
（三）总结、扩展
正确理解新陈代谢的基本类型：按照生物体同化作用方式不同分为自养型和异养型；按照生物体异化作用方式不同分为需氧型和厌氧型。由于新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面，因此，每种生物新陈代谢的基本类型都属于自养型和异养型中的一种以及需氧型和厌氧型中的一种，即自养型需氧、自养厌氧型、异养需氧型和异养厌氧型这四种基本类型。
判定生物的新陈代谢类型，可联系其生活环境，如桔皮上的酶菌，无叶绿素，靠分解桔皮中的有机物获得养料，可判定为异养，生活在有O2的环境，不需要隔绝O2，可判定为需氧型。
（四）布置作业
1．口头回答以下生物新陈代谢类型
牛、羊等大多数动物——异养需氧型
绿色植物——自养需氧型
蓝藻——自养需氧型
蛔虫——异养厌氧型
硝化细菌——自养需氧型
蘑菇——异养需氧型乳酸菌——异养厌氧型
2．完成教材P·94－P·95的复习题
3．填表：（多媒体屏幕显示。）
（四）板书设计

第四节　新陈代谢的基本类型

　
一、同化作用的两种不同类型
二、异化作用的两种不同类型
八、参考资料
化能合成作用
化能合成作用是一些生物利用化学能把CO2和H2O合成为贮藏能量的有机物的过程。能进行化能合成作用的生物称为化能自养生物。这类生物多为细菌，如硝化细菌、铁细菌等，它们分别能使还原态的氮、硫、铁氧化，并利用氧化反应中释放的化学能合成自身有机物，贮存能量。以硝化细菌为例说明：
硝化细菌广泛存在于中性或微碱性、通气良好，含有氨态氮或铵盐的土壤和水中，主要有两类：一类是亚硝酸细菌，可将氮氧化成亚硝酸。反应式如下：
2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量
另一类是硝酸细菌，可以把亚硝酸氧化成硝酸。反应式如下：
2HNO2+O22HNO3+能量
上述两个反应所需要的酶分别在亚硝酸细菌的细胞膜上，氧化反应释放的能量大部分转移给ATP，用于合成自身的有机物。硝化细菌必须生活在氧气充足的环境中。
硝化细菌对氮循环的重要意义
自然界中异养微生物使动物、植物残迹遗尸中的含氮有机物如蛋白质分解成氨，以铵盐形式存在于土壤中。但植物不能吸收氨态氮，硝化细菌把氨逐步转化成硝酸后，硝酸又可以形成硝酸盐，被植物吸收后，用于合成蛋白质、核酸等物质，通过食物链，氮元素得以在自然界中循环，因此硝化细菌对氮循环具有很重要的意义。

高考生物必考知识点：新陈代谢的基本类型

高考生物必考知识点：新陈代谢的基本类型

第八节新陈代谢的基本类型

名词：1、同化作用（合成代谢）：在新陈代谢过程中，生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质，并储存能量，这叫做~。

2、异化作用（分解代谢）：同时，生物体又把组成自身的一部分物质加以分解，释放出其中的能量，并把代谢的最终产物排出体外，这叫做~。

3、自养型：生物体在同化作用的过程中，能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量，这种新陈代谢类型叫做～。

4、异氧型：生物体在同化作用的过程中，不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量，这种新陈代谢类型叫做～。

5、需氧型：生物体在异化作用的过程中，必须不断从外界环境中摄取氧来氧化分解自身的组成物质，以释放能量，并排出二氧化碳，这种新陈代谢类型叫做～。

6、厌氧型：生物体在异化作用的过程中，在缺氧的条件下，依靠酶的作用使有机物分解，来获得进行生命活动所需的能量，这种新陈代谢类型叫做～。

7、酵母菌：属兼性厌氧菌，在正常情况下进行有氧呼吸，在缺氧条件下，酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳。

8、化能合成作用：不能利用光能而是利用化学能来合成有机物的方式（如硝化细菌能将土壤中的NH3与O2反应转化成HNO2，HNO2再与O2反应转化成HN03，利用这两步氧化过程释放的化学能，可将无机物（CO2和H2O合成有机物（葡萄糖）。

语句：1、光合作用和化能合成作用的异同点：①相同点都是将无机物转变成自身组成物质。②不同点：光合作用，利用光能；化能合成作用，利用无机物氧化产生的化学能。

2、同化类型包括自养型和异养型，其中自养型分光能自养--绿色植物，化能自养：硝化细菌；其余的生物一般是异养型（如：动物，营腐生、寄生生活的真菌，大多数细菌）；异化类型包括厌氧型和需氧型，其中寄生虫、乳酸菌是厌氧型；其余的生物一般是厌氧型（多数动物和人等）。酵母菌为兼性厌氧型。

3、新陈代谢的类型必须从同化类型和异化类型做答。（硝化细菌为自养需氧型，蓝藻为自养需氧型，蘑菇为异氧需氧型，菟丝子为异氧需氧型）。

4、光合作用属于同化作用，呼吸作用属于异化作用。

2017高考生物知识点整理：新陈代谢的基本类型

古人云，工欲善其事，必先利其器。教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。教案的内容要写些什么更好呢？下面的内容是小编为大家整理的2017高考生物知识点整理：新陈代谢的基本类型，欢迎阅读，希望您能阅读并收藏。

2017高考生物知识点整理：新陈代谢的基本类型

第八节新陈代谢的基本类型

名词：1、同化作用（合成代谢）：在新陈代谢过程中，生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质，并储存能量，这叫做~。

2、异化作用（分解代谢）：同时，生物体又把组成自身的一部分物质加以分解，释放出其中的能量，并把代谢的最终产物排出体外，这叫做~。

3、自养型：生物体在同化作用的过程中，能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量，这种新陈代谢类型叫做～。

4、异氧型：生物体在同化作用的过程中，不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量，这种新陈代谢类型叫做～。

5、需氧型：生物体在异化作用的过程中，必须不断从外界环境中摄取氧来氧化分解自身的组成物质，以释放能量，并排出二氧化碳，这种新陈代谢类型叫做～。

6、厌氧型：生物体在异化作用的过程中，在缺氧的条件下，依靠酶的作用使有机物分解，来获得进行生命活动所需的能量，这种新陈代谢类型叫做～。

7、酵母菌：属兼性厌氧菌，在正常情况下进行有氧呼吸，在缺氧条件下，酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳。

8、化能合成作用：不能利用光能而是利用化学能来合成有机物的方式（如硝化细菌能将土壤中的NH3与O2反应转化成HNO2，HNO2再与O2反应转化成HN03，利用这两步氧化过程释放的化学能，可将无机物（CO2和H2O合成有机物（葡萄糖）。

语句：1、光合作用和化能合成作用的异同点：①相同点都是将无机物转变成自身组成物质。②不同点：光合作用，利用光能；化能合成作用，利用无机物氧化产生的化学能。

2、同化类型包括自养型和异养型，其中自养型分光能自养--绿色植物，化能自养：硝化细菌；其余的生物一般是异养型（如：动物，营腐生、寄生生活的真菌，大多数细菌）；异化类型包括厌氧型和需氧型，其中寄生虫、乳酸菌是厌氧型；其余的生物一般是厌氧型（多数动物和人等）。酵母菌为兼性厌氧型。

3、新陈代谢的类型必须从同化类型和异化类型做答。（硝化细菌为自养需氧型，蓝藻为自养需氧型，蘑菇为异氧需氧型，菟丝子为异氧需氧型）。

4、光合作用属于同化作用，呼吸作用属于异化作用。

高二生物《新陈代谢与ATP》教案

高二生物《新陈代谢与ATP》教案

教学目标

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

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。

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。

教学建议

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钞钟左右。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。

教学设计示例

第二节新陈代谢与ATP
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
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
1课时
板图、挂图、多媒体课件

1、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
（3）“细胞内产能与用能很明显地存在着空间上的隔离，细胞是怎样解决这一矛盾的呢?”
（4）“细胞内存在有糖类、脂肪等有机物，这些有机物含有大量且稳定的能量，但某项生命活动可能不用大量的能量就足以进行，而且糖类、脂肪中储存的能量又过于稳定，不易被生物体利用，细胞又是怎样解决这一矛盾的呢？”
这样就可自然地引入ATP这种储能少、不稳定、可为所有生理活动供能的高能化合物。
2、ATP的分子简式及其结构特点
在引导学生讨论ATP的分子结构简式及其特点时，可从ATP的英文名称中的三个字母含义、中文名称、ATP是高能化合物等方面入手，使学生易于理解ATP的结构特点及其生理作用。

　需要向学生解释清楚高能化合物的概念，即高能磷酸键水解过程中，释放的能量是一般的共价键的2倍以上，如ATP末端磷酸水解生成ADP和磷酸时，释放出的能量约30.5kJ/mol上，而6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖和磷酸时，释放的能量只有13.8kJ/mol。这种键称为高能键，常以“~”符号表示。含有高能键的化合物统称为高能化合物。
然后让学生自己分析ATP的结构简式的含义，如ATP中两个磷酸基团之间（P和P之间用“~“表示）的化学键是高能磷酸键。
细胞内释放能量的反应，如呼吸作用常会伴随ADP转变成ATP；而耗能的反应，如蛋白质的合成等，需要用ATP水解成ADP再将能量释放出来，以推动需能代谢反应的进行。
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。
3、ATP和ADP之间的相互转变及其意义
在引导学生讨论ATP和ADP之间的相互转变时，需强调细胞内ATP的含量是相对稳定的；ATP在细胞内的含量是极少的，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，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”。
4、在讨论了ATP和ADP之间相互转变及其意义后，在小结ATP在细胞内能量的转换、运输、利用中的关键作用时，可结合本节所讲的内容，提一些与ATP有关的综合性问题供学生讨论，让学生在讨论中加深对ATP这一生物体直接能源物质的理解。比如，可以讨论下面几个问题：
（1）众多能源物质中，ATP这种绝对含量极少的物质为什么成为直接能源？
葡萄糖、糖元、淀粉、脂肪、氨基酸、脂肪酸、磷酸肌酸等，这些都可作为生物体的能源物质，但生物体不能利用这些能源物质中的能量，这些物质中储存的能量必须要转移给ATP中。生物体直接从ATP中获得生命活动所需的各种形式的能量，如ATP可转化为机械能、电能、渗透能、化学能、光能和热量等。
（2）为什么ATP是细胞内能量释放、储存、转移和利用的中心物质，成为生物的直接能源呢？
我们来看看葡萄糖和ATP分子中储存能量的差异就明白了。ATP末端磷酸基团水解时，释放出的能量是30.5kJ/mol，一般把水解时释放20.92kJ/mol以上能量的化合物叫高能化合物，可见ATP是高能化合物，而且其能量与某些高能化合物（如磷酸肌酸）相比，要低一些，因此磷酸肌酸中的能量可在不需额外供能的情况下转移给ATP。而葡萄糖分子彻底氧化为二氧化碳和水后，释放出2870kJ/mol的能量。结果，存在于葡萄糖分子中的能量就像存在银行里的钱，而储存在ATP分子中的能量则像“零钱”，它更容易在细胞中被使用，因此还有的说ATP是能量的“通用货币”就是这个道理。
（3）ATP对生命的维持是极其重要的，试想：当产生ATP的过程停止时，会发生什么？
举一个例子，学生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。
（4）还有一个问题值得一提，就是ATP在生物体中的绝对含量是极小的，但生物体中的每一个细胞每时每刻都在消耗着ATP，但在正常情况下，生物体内的ATP量可满足机体的要求，奥妙何在呢？
生物体可把其它能源物质的能量高速地转移给ATP，以补充ATP的消耗，即ATP—ADP循环速度是很快的。

文章来源：http://m.jab88.com/j/47392.html

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