2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用學(xué)案2新人教版必修1

PAGE12-第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解細(xì)胞呼吸的基本過程與場(chǎng)所,說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。2.理解細(xì)胞呼吸的原理,并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。3.進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。課堂探究一、細(xì)胞呼吸的概念及類型1.細(xì)胞呼吸是。

2.細(xì)胞呼吸分為和兩種類型。其中是絕大多數(shù)生物的主要呼吸方式。

二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式1.試驗(yàn)原理:酵母菌在和條件下均能進(jìn)行細(xì)胞呼吸,屬于菌。

2.CO2的檢測(cè)方法:CO2可使澄清石灰水變,也可使溶液由變?cè)僮?。依?jù)或,可以檢測(cè)酵母菌培育液中CO2狀況。

3.酒精的檢測(cè)方法:橙色的溶液,在性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成。

4.對(duì)比試驗(yàn):設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的,通過對(duì)結(jié)果的比較分析,來探究某種因素對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的影響,這樣的試驗(yàn)叫作對(duì)比試驗(yàn),也叫試驗(yàn)。

【例1】設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的試驗(yàn)組,通過對(duì)結(jié)果的比較分析,來探究某種因素與試驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系,這樣的試驗(yàn) ()A.驗(yàn)證性試驗(yàn) B.對(duì)比試驗(yàn)C.模擬試驗(yàn) D.演示試驗(yàn)【例2】在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的試驗(yàn)中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是()A.汲取空氣中的O2 B.汲取空氣中的CO2C.檢測(cè)酒精的產(chǎn)生 D.檢驗(yàn)CO2的產(chǎn)生【例3】在檢測(cè)酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí),下列描述錯(cuò)誤的是()A.CO2可使澄清的石灰水變混濁B.CO2可使溴麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃C.酒精在堿性條件下與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色D.葡萄糖在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液發(fā)生顏色反應(yīng)三、有氧呼吸主要場(chǎng)所1.該結(jié)構(gòu)的示意圖如下圖,寫出結(jié)構(gòu)的名稱。①②③。

2.它與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):。

3.與有氧呼吸有關(guān)的酶存在于和。

四、有氧呼吸1.第一階段的過程:場(chǎng)所:其次階段的過程:場(chǎng)所:第三階段的過程:場(chǎng)所:2.思索:(1)有氧呼吸過程中,水是第幾階段的反應(yīng)物,又是哪一階段的產(chǎn)物?(2)有氧呼吸過程中,CO2產(chǎn)生于第幾階段,O2在第幾階段參加反應(yīng)?(3)有氧呼吸過程中,哪個(gè)階段產(chǎn)生的還原氫最多,還原氫在什么場(chǎng)所被利用?(4)有氧呼吸生成的水和CO2中的氧原子分別來自什么物質(zhì)?(5)每個(gè)階段都有能量產(chǎn)生嗎,哪個(gè)階段產(chǎn)生的能量最多,有氧呼吸過程中產(chǎn)生能量的場(chǎng)所是哪里?(6)丙酮酸能穿過線粒體的的兩層膜嗎?(7)寫出有氧呼吸總反應(yīng)式,并標(biāo)出產(chǎn)物中各原子的來源(以葡萄糖為例)。(8)有氧呼吸是指

【例4】右圖為有氧呼吸的主要場(chǎng)所——線粒體的結(jié)構(gòu)示意圖。有氧呼吸過程中CO2產(chǎn)生和水消耗的場(chǎng)所分別是()A.①②B.②②C.②③D.③③【例5】下圖是有氧呼吸過程的圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)有氧呼吸是從的氧化分解起先的,全過程分為個(gè)階段。

(2)有氧呼吸的場(chǎng)所是。釋放的CO2是在第階段產(chǎn)生的,H2O是在第階段形成的,產(chǎn)生ATP最多的是第階段。

(3)有氧呼吸中O2的作用是。

寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式:。

3.能量轉(zhuǎn)移途徑:1mol葡萄糖經(jīng)有氧呼吸徹底放出的能量,其中大部分以散失,少量轉(zhuǎn)移到。

【重點(diǎn)記住】1.葡萄糖中的氧原子(或碳原子)的轉(zhuǎn)移途徑:“?！?/p>

2.能量轉(zhuǎn)移途徑:。

3.呼吸的意義:。

4.呼吸的實(shí)質(zhì):。

五、無氧呼吸1.真核細(xì)胞中,無氧呼吸的過程可分為幾個(gè)階段,發(fā)生在什么場(chǎng)所?2.無氧呼吸在第幾階段有能量釋放和ATP的合成,未釋放的能量?jī)?chǔ)存在什么物質(zhì)中?3.無氧呼吸產(chǎn)生酒精的生物:。

無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的生物:。

4.無氧呼吸產(chǎn)物不同的緣由:

5.發(fā)酵:指(如酵母菌、乳酸菌等)的。產(chǎn)物是不同的。產(chǎn)物為酒精的叫,產(chǎn)物為乳酸的叫。

6.能量轉(zhuǎn)移:1mol葡萄糖經(jīng)無氧呼吸放出的能量,轉(zhuǎn)移到。

7.無氧呼吸的總反應(yīng)式(以葡萄糖為例)①分解成酒精的反應(yīng)式:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。②轉(zhuǎn)化成乳酸的反應(yīng)式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量。【小結(jié)】有氧呼吸與無氧呼吸的比較(以葡萄糖的氧化分解為例)有氧呼吸無氧呼吸階段反應(yīng)物產(chǎn)物場(chǎng)所反應(yīng)物反應(yīng)物場(chǎng)所終產(chǎn)物[H]產(chǎn)生[H]作用與利用釋放能量多少特點(diǎn)實(shí)質(zhì)意義【例6】下圖是細(xì)胞代謝過程中某些物質(zhì)的改變過程示意圖,下列敘述正確的是()A.在乳酸菌細(xì)胞中,能進(jìn)行過程①②④B.過程①④都須要O2的參加才能正常進(jìn)行C.真核細(xì)胞中催化過程①②③酶均位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中D.植物細(xì)胞中均不會(huì)發(fā)生②【例7】葡萄糖是生物體重要的能源物質(zhì),生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過程的圖解如下,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中X是,Y是,生物細(xì)胞中產(chǎn)生Y的場(chǎng)所可能是,。

①②③過程中,產(chǎn)生[H]最多的是(填代號(hào))。

(2)反應(yīng)①②③④⑤中,可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的過程是(填代號(hào));糧食貯存過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因?yàn)椤?/p>

(3)酵母菌發(fā)酵時(shí),先通入空氣,一段時(shí)間以后再密閉。當(dāng)從有氧變?yōu)闊o氧條件時(shí),酵母菌的繁殖速率(加快/減慢)。若檢測(cè)酵母菌呼吸的產(chǎn)物是否有酒精,可用酸性進(jìn)行檢測(cè)。

六、影響細(xì)胞呼吸的因素(一)溫度1.溫度:通過影響酶的活性來影響呼吸速率。在肯定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸的速率。

應(yīng)用:①溫室栽培作物,夜間和陰天,以削減夜間。

②在低溫下保存水果、蔬菜。③溫水和面發(fā)得快?！纠?】下圖表示氧濃度和溫度對(duì)洋蔥根尖細(xì)胞有氧呼吸速率的影響。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.氧氣濃度為0時(shí),細(xì)胞中能夠產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)B.氧氣濃度低于20%時(shí),30℃、35℃兩溫度對(duì)有氧呼吸速率影響不大C.由圖可知,細(xì)胞有氧呼吸的最適溫度位于30℃和35℃之間D.與b點(diǎn)相比,限制c點(diǎn)有氧呼吸速率的因素有氧濃度和溫度(二)O2濃度(圖示為O2濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響,據(jù)圖作答)1.(1)虛線是的曲線,實(shí)線OBP是的曲線。

(2)O2濃度=0,在曲線上點(diǎn)時(shí),進(jìn)行;

0<O2濃度<10%,在曲線上段時(shí),進(jìn)行;

O2濃度≥10%,在曲線上點(diǎn)后,進(jìn)行。

細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2最少的是點(diǎn)。

(3)圖中曲線QA區(qū)段CO2生成量急劇削減的主要緣由是:。

AP區(qū)段CO2生成量增加的主要緣由是:。

(4)AB=BC表示,此時(shí),假如有氧呼吸消耗葡萄糖的速率為A,則呼吸作用消耗葡萄糖的速率為。此時(shí),有氧呼吸、無氧呼吸消耗的葡萄糖之比是。

(5)在O2=%時(shí),無氧呼吸被完全抑制。

(6)假如用于水果的儲(chǔ)存,O2的濃度應(yīng)限制在,理由是。

2.應(yīng)用①中耕松土促進(jìn)植物根部呼吸;②無氧發(fā)酵過程須要嚴(yán)格限制環(huán)境;③倉(cāng)儲(chǔ)糧食/水果和蔬菜,以削減。

但不能無O2,否則產(chǎn)生酒精,導(dǎo)致腐爛。上圖最佳貯存濃度是:點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氧濃度。

總結(jié):(1)O2濃度低時(shí),無氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。(2)隨O2濃度增大,無氧呼吸漸漸被抑制,有氧呼吸不斷加強(qiáng)。(3)當(dāng)O2濃度達(dá)到肯定值后,隨O2濃度增大,有氧呼吸不再加強(qiáng)。(三)CO2濃度:對(duì)細(xì)胞呼吸具有作用。

應(yīng)用:CO2濃度,有利于水果和蔬菜的保鮮。

(四)含水量:在肯定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸強(qiáng)度隨含水量增加而。

應(yīng)用:①糧食在收倉(cāng)前要進(jìn)行處理;②干種子萌發(fā)前進(jìn)行處理。

【例9】將酵母菌研磨成勻漿,離心后得上清液(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含線粒體),把等量的上清液、沉淀物和未曾離心的勻漿分別放入甲、乙、丙三個(gè)試管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后置于隔絕空氣的條件下。下列敘述正確的是()A.甲試管中最終產(chǎn)物為CO2和H2OB.乙試管中不發(fā)生反應(yīng)C.丙試管中有大量的ATP產(chǎn)生D.丙試管中無CO2產(chǎn)生【例10】甲、乙、丙三圖都表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與O2濃度的關(guān)系(呼吸底物為葡萄糖)。(1)圖甲所示細(xì)胞的呼吸方式最可能是,假如呼吸強(qiáng)度不能用CO2釋放量表示,緣由是。對(duì)于人體來說,(細(xì)胞名稱)的呼吸方式與此相類似。

(2)圖乙中B點(diǎn)的CO2量來自,當(dāng)O2濃度達(dá)到M點(diǎn)以后,CO2釋放量不再接著增加的內(nèi)因是。

(3)圖丙中YZ∶ZX=4∶1,則有氧呼吸消耗的葡萄糖占總消耗的;圖中無氧呼吸為0的起點(diǎn)時(shí),其對(duì)應(yīng)的O2濃度為。

(4)丙圖中細(xì)胞呼吸對(duì)有機(jī)物中能量的利用率最低的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O2濃度是。

(5)蔬菜水果保存的比較適合的氧氣濃度為,緣由。

課堂小結(jié)教學(xué)反思1.本節(jié)課采納學(xué)生自主構(gòu)建概念和合作探究的方式,學(xué)生之間的互動(dòng)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)得到充分的發(fā)展,學(xué)生的主體地位得到充分體現(xiàn)。我深深地感覺到,我們老師在實(shí)施新課程的過程中,不但要接受新理念,還要在實(shí)踐中進(jìn)一步相識(shí)新理念,在實(shí)踐中感受新理念的魅力。探究不肯定都是以試驗(yàn)的形式來進(jìn)行,事實(shí)上,在平常教學(xué)中,問題引導(dǎo)式的探究可能是最常用的,而且也是可行性較高、效率較高的一種形式,本節(jié)課主要讓學(xué)生主動(dòng)參加思索和探究。2.留意對(duì)教學(xué)的深化挖掘,課堂不能太膚淺。課堂要有深度,不能只是看著喧鬧。教學(xué)中一是深挖掘教材,二是學(xué)問成體系,留意學(xué)問的前后聯(lián)系。本節(jié)課設(shè)置的探究呼吸場(chǎng)所和過程的試管試驗(yàn),盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生思維。3.上課時(shí)老師應(yīng)勇于“讓位”于學(xué)生,給學(xué)生說話的機(jī)會(huì)。課堂有許多生成性的問題。這要求老師要敏捷應(yīng)變,要有深厚的教學(xué)功底。對(duì)于我們年輕老師,做到這點(diǎn)不簡(jiǎn)單。但是事實(shí)上,學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)、思維上的疙瘩往往是相同的。平常多讓學(xué)生表達(dá)出觀點(diǎn),可能當(dāng)時(shí)我們解決不了,回去通過探討、通過查閱資料就能解決,下次在這個(gè)問題上就不會(huì)被問倒。得益于這兩年的課改,我見識(shí)了學(xué)生許多“五花八門”“天馬行空”的問題,卻也在此駕馭了學(xué)生思維中的易錯(cuò)的、易混點(diǎn)。本節(jié)課中,學(xué)生將物質(zhì)和能量、反應(yīng)物與中間產(chǎn)物混淆,將ATP寫進(jìn)反應(yīng)式中,這些我都能從容解決應(yīng)答,因?yàn)檫@些問題以前在我的課堂中都出現(xiàn)過。非測(cè)試性評(píng)價(jià)1.你喜愛這堂課嗎,你最喜愛哪個(gè)環(huán)節(jié),哪個(gè)環(huán)節(jié)你認(rèn)為還不足?2.在這節(jié)課上你學(xué)到足夠的學(xué)問了嗎?3.你參加小組合作探究時(shí)主動(dòng)嗎?4.你對(duì)本堂課重難點(diǎn)的突破還有別的創(chuàng)意嗎?參考答案學(xué)案設(shè)計(jì)一、1.細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解,并釋放能量的過程2.有氧呼吸無氧呼吸有氧呼吸二、1.有氧無氧兼性厭氧2.渾濁溴麝香草酚藍(lán)藍(lán)綠黃石灰水渾濁程度溴麝香草酚藍(lán)溶液變成黃色時(shí)間的長(zhǎng)短3.重鉻酸鉀酸灰綠色4.試驗(yàn)組相互比照【例1】B【例2】B【例3】C三、1.線粒體外膜線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)2.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴3.線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜四、1.2.(1)二三(2)二三(3)二線粒體內(nèi)膜(4)O2葡萄糖和水(5)有三細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體(6)能(7)(8)有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參加下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程。【例4】D【例5】(1)葡萄糖三(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體二三三(3)與還原氫結(jié)合生成水,同時(shí)釋放大量能量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量3.2870kJ熱量ATP中(997.28kJ)【重點(diǎn)記住】1.葡萄糖中的氧原子和碳原子都轉(zhuǎn)移到了生成物的二氧化碳中2.有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能和熱能3.為生命活動(dòng)供能4.分解有機(jī)物,釋放能量五、1.兩細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2.第一階段酒精或乳酸3.大多數(shù)植物和酵母菌等動(dòng)物、人、乳酸菌、馬鈴薯塊莖及玉米胚乳等4.酶不同5.微生物無氧呼吸酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵6.196.65kJATP中(61.08kJ)7.答案:有氧呼吸無氧呼吸階段反應(yīng)物產(chǎn)物場(chǎng)所反應(yīng)物反應(yīng)物場(chǎng)所葡萄糖丙酮酸、[H]和少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸、[H]和少量能量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸和水CO2、[H]和少量能量線粒體基質(zhì)丙酮酸和[H]乳酸或酒精和CO2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)[H]和O2H2O和大量能量線粒體內(nèi)膜終產(chǎn)物CO2+H2O酒精和CO2或乳酸[H]產(chǎn)生第一、二階段第一階段[H]作用與利用[H]和O2結(jié)合生成水和大量能量丙酮酸和[H]生成酒精和CO2或乳酸續(xù)表有氧呼吸無氧呼吸釋放能量多少多少特點(diǎn)須要氧氣,葡萄糖徹底氧化分解不須要氧氣,葡萄糖不徹底氧化分解實(shí)質(zhì)氧化分解有機(jī)物釋放能量合成ATP意義為生命活動(dòng)供應(yīng)能量;為其他化合物的合成供應(yīng)原料【例6】C【例7】(1)O2CO2線粒體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②(2)①②③④有氧呼吸產(chǎn)生水(3)減慢重鉻酸鉀六、(一)1.隨溫度的上升而明顯加快,但超過肯定的溫度后,細(xì)胞呼吸反而會(huì)減弱,甚至停止增大晝夜溫差呼吸消耗有機(jī)物【例8】C(二)1.(1)