人教新課標高中生物必修一示范教案(ATP的主要來源細胞呼吸)

1、第 3 節(jié)ATP的主要來源細胞呼吸從容說課本節(jié)課內(nèi)容需要約2 課時完成。 第一節(jié)課為探究活動，探究酵母菌細胞呼吸的方式，第二節(jié)課學(xué)習(xí)有氧呼吸和無氧呼吸的概念以及細胞呼吸原理應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的實例。學(xué)生學(xué)過了ATP 的知識，對于ATP 作為能量的通貨有了一定的認識，教師可以此為切入點， 提出問題引入新課。探究酵母菌細胞呼吸方式的活動要注意解決幾個問題：了解酵母菌作為單細胞生物采取何種方式進行細胞呼吸；酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物是什么；在實驗中如何控制實驗條件和檢測實驗結(jié)果；如何設(shè)計對照實驗等。當問題明確后， 學(xué)生探究的過程就會成為探究學(xué)習(xí)細胞呼吸概念的過程，同時也是學(xué)習(xí)科學(xué)方法，

2、 養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度以及建立科學(xué)價值觀的過程。教師要隨時注意學(xué)生在探究過程中的問題， 及時引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)概念的學(xué)習(xí)和理解。比如在準備實驗、觀察現(xiàn)象、記錄結(jié)果等方面，需要特別提醒學(xué)生，注意養(yǎng)成尊重事實的習(xí)慣，然后根據(jù)實驗現(xiàn)象來分析可能的原因，將學(xué)習(xí)引向深入，為下面的概念學(xué)習(xí)鋪設(shè)道路。通過酵母菌細胞呼吸方式的探究，學(xué)生認識到有氧呼吸和無氧呼吸的條件和生成的產(chǎn)物，這樣就為后面學(xué)習(xí)有氧呼吸和無氧呼吸打下了基礎(chǔ)。然后從酵母菌轉(zhuǎn)向其他生物，為學(xué)生介紹普遍存在于生物體中的有氧呼吸和無氧呼吸，同時通過學(xué)習(xí)細胞呼吸作用，讓學(xué)生了解細胞呼吸的本質(zhì)是通過有機物的氧化分解為生命活動提供能量，維持細胞的正常生活。關(guān)于細胞呼吸

3、原理在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，可以先讓學(xué)生分析課本中相關(guān)的圖文資料，說明這些事例中所應(yīng)用的細胞呼吸原理，再讓學(xué)生聯(lián)想其他事例，進行討論和交流，從而認識到細胞呼吸原理在實踐中應(yīng)用的廣泛性。三維目標1.知識與技能（ 1）說出線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。（ 2）說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。（ 3）說明細胞呼吸的原理，并探討其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。（ 4）進行酵母菌細胞呼吸方式的探究。2.過程與方法（ 1）通過酵母菌細胞呼吸方式的探究，學(xué)生認識到有氧呼吸和無氧呼吸的條件和生成的產(chǎn)物，為后面學(xué)習(xí)有氧呼吸和無氧呼吸打下了基礎(chǔ)。（ 2）通過有氧呼吸和無氧呼吸教學(xué)課件，讓學(xué)生了解細胞呼吸的本質(zhì)是通過有機物的氧化分解為生

4、命活動提供能量，維持細胞的正常生活。（ 3）通過讓學(xué)生分析課本中相關(guān)的圖文資料，說明這些事例中所應(yīng)用的細胞呼吸原理。（ 4）通過比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同，學(xué)會運用對比的方法識記理解相關(guān)的生物學(xué)知識，培養(yǎng)綜合分析能力。3.情感態(tài)度與價值觀（ 1）通過學(xué)習(xí)有氧呼吸的主要場所，樹立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生物學(xué)基本觀點。（ 2）通過分析有氧呼吸與無氧呼吸的關(guān)系，理解生命活動不斷發(fā)展變化以及適應(yīng)的特性，學(xué)會運用發(fā)展變化的觀點認識生命。教學(xué)重點有氧呼吸的過程及原理。教學(xué)難點1.細胞呼吸的原理和本質(zhì)。2.探究酵母菌細胞的呼吸方式。教具準備教師課件。課時安排2 課時第一課時細胞呼吸的方式教學(xué)過程課前準備要求學(xué)

5、生利用各種方式收集有關(guān)酵母菌的知識。情境創(chuàng)設(shè)提出問題，學(xué)生討論：1.你所了解的有關(guān)酵母菌的知識有哪些？酵母菌是一種單細胞真菌， 在有氧無氧條件下都能生存， 屬于兼性厭氧菌， 因此便于用來研究細胞的不同呼吸方式。 比如平時我們吃的饅頭、 面包之所以松軟多孔， 就是因為在和面時加入了酵母菌，經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的氣體遇熱膨脹所致。2.想一想關(guān)于酵母菌細胞呼吸的方式，自己有哪些不清楚的地方？有氧呼吸： C6 H12O6 6O2 6H 2O 6CO2 12H2O能量無氧呼吸： C6 H12O6 2C2H 5OH （酒精） 2CO2少量能量3.我要探究的問題是什么？酵母菌發(fā)酵時產(chǎn)生的氣體是什么？師生互動1.作出假

6、設(shè)師：要探究問題，首先得提出假設(shè)，你提出的假設(shè)是什么？生：酵母菌發(fā)酵時所產(chǎn)生的氣體是CO2。2.根據(jù)假設(shè)讓學(xué)生分組討論、設(shè)計實驗方案（ 1）你選擇的實驗材料：鮮酵母菌培養(yǎng)液。（ 2）你選擇的實驗器具和試劑器具：試管，燒杯，量筒，玻璃管（彎成門形） ，溫度計，玻棒，橡皮塞（中間鉆孔） ，鐵架臺，鐵夾，酒精燈，石棉網(wǎng)，火柴。試劑：質(zhì)量分數(shù)為5的葡萄糖液、質(zhì)量分數(shù)為0.1的溴麝香草酚藍水溶液。（ 3）實驗步驟：取 2 支試管，分別編號1、2，各注入質(zhì)量分數(shù)為0.1的溴麝香草酚、 藍水溶液3 mL 。另取 1 支試管，注入鮮酵母菌培養(yǎng)液，注入量約為試管容量的2 3，試管口加塞。用彎成U 形的玻璃管按圖

7、所示將盛有鮮酵母菌培養(yǎng)液的試管與2 號管相通，并固定于鐵架臺上， 1 號試管設(shè)為對照。將盛有鮮酵母菌培養(yǎng)液的試管置于35 38 中水浴5 min 。觀察 2 號管內(nèi)的顏色變化。向裝有酵母菌培養(yǎng)液的試管滴加0.5 mL 溶有 0.18 重鉻酸鉀的濃硫酸溶液（體積分數(shù)為 95 97）并輕輕振蕩，使不均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。（ 4）自己設(shè)計的實驗記錄表格：（ 5）老師指定幾組實驗方案設(shè)計較好的組，派代表到講臺讀設(shè)計方案，請老師和同學(xué)提出意見。其他各組設(shè)計方案等老師認可后開始做實驗。3.實施實驗按實驗方案進行操作，仔細觀察，認真記錄。4.分析與結(jié)論根據(jù)實驗結(jié)果得出本小組結(jié)論。5.表達與交流與其

8、他小組交流。然后， 各小組代表用簡明、 科學(xué)的語言，在班里說出細胞呼吸有幾種方式，每種方式的條件和產(chǎn)物有什么區(qū)別。教師精講1.生物實驗中的無關(guān)變量很多，必須嚴格控制，要平衡和消除無關(guān)變量對實驗的影響，對照實驗是最有效的方法。2.本實驗要探究的問題是酵母菌發(fā)酵時所產(chǎn)生的氣體是不是CO2？首先要考慮的是酵母菌發(fā)酵所需的條件是什么？如何控制？接著要考慮的是如何檢驗CO2？又因為酵母菌發(fā)酵時還可能產(chǎn)生酒精，所以還要考慮的是如何檢驗酒精。根據(jù)以上分析我們設(shè)計實驗步驟。3.對實驗結(jié)果的分析，如是實驗結(jié)果與假設(shè)相符，則假設(shè)成立。如是實驗結(jié)果與假設(shè)不相符，則假設(shè)不成立，應(yīng)分析出現(xiàn)此結(jié)果的原因，在此基礎(chǔ)上得出正

9、確的結(jié)論。評價反饋學(xué)生做課堂練習(xí)題、教師檢查評講：1.在探究實驗的設(shè)計過程中，往往要進行對比實驗，下列有關(guān)敘述中正確的是A. 只能設(shè)置兩個實驗組，互為對比實驗B. 在“觀察 DNA 和 RNA 在細胞中的分布”實驗中，沒有對比實驗D. 只要實驗現(xiàn)象明顯，有沒有對比實驗對實驗結(jié)論都沒有影響2.在啤酒生產(chǎn)過程中， 發(fā)酵是重要環(huán)節(jié)。 生產(chǎn)過程大致如下： 將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，產(chǎn)生白色泡沫，溶解氧逐漸耗盡。隨后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，乙醇濃度逐漸上升，泡沫不斷增多。當糖濃度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵。最后分別輸出有形物質(zhì)

10、和鮮啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：（ 1）該過程表明啤酒酵母菌異化作用的特點是_ 。（ 2）初期，酵母菌呼吸方式是 _ 。（ 3）經(jīng)測定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了乙醇和其他發(fā)酵產(chǎn)物，其余1.5%則是用于_ 。參考答案：1.C2.（1）兼性厭氧呼吸（ 2）有氧呼吸（ 3）酵母菌本身的生命活動需要消耗掉了課堂小結(jié)1.實驗?zāi)康模禾骄拷湍妇毎粑姆绞?.實驗原理：（ 1）CO2 可使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍色變綠色再變黃色。 根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短， 可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中 CO2 '情況。（ 2）橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸

11、性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。3.實驗步驟：取2 支試管，分別編號 1、 2，各注入質(zhì)量分數(shù)為 0.1的溴麝香草酚藍水溶液 3 mL 。另取1 支試管，注入鮮酵母菌培養(yǎng)液，注入量約為試管容量的2 3，試管口加塞。用彎成U 形的玻璃管按圖所示將盛有鮮酵母菌培養(yǎng)液的試管與2 號管相通，并固定于鐵架臺上，1 號試管設(shè)為對照。向裝有酵母菌培養(yǎng)液的試管滴加0.5 mL 溶有 0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液（體積分數(shù)為95 97）并輕輕振蕩，使它們混合均勻。觀察試管中溶液的顏色變化。4.實驗現(xiàn)象： 2 號試管中可使溴麝香草酚藍水溶液由藍色變綠色再變黃色。橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生

12、化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。5.實驗結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都可產(chǎn)生CO2 氣體，在無氧條件下產(chǎn)生CO2同時產(chǎn)生了酒精。布置作業(yè)寫好實驗報告。課后拓展1.發(fā)酵無氧呼吸如果不用于高等動植物和人體， 而用于微生物則叫做發(fā)酵。 發(fā)酵與無氧呼吸的共同點是： H 和 e 的最終受體都不是氧，并且呼吸底物只是部分地被氧化，所以最終形成的產(chǎn)物有酒精、乳酸等。需要指出的是，發(fā)酵工業(yè)上所說的發(fā)酵，并非完全是無氧的，如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。圖 5 3 1酒精發(fā)酵過程與乳酸發(fā)酵過程簡圖酒精發(fā)酵 酵母菌和其他一些微生物，在缺氧的情況下，以酒精發(fā)酵的形式進行無氧呼吸，這是因為它們的細胞內(nèi)含有乙醇脫氫酶。酒精發(fā)酵的第一個

13、階段， 與糖酵解的步驟完全相同。 然后在缺氧的情況下， 丙酮酸就在丙酮酸羧化酶的作用下， 脫羧形成乙醛， 乙醛則在乙醇脫氫酶的作用下， 被糖酵解產(chǎn)物NADH 還原為酒精（乙醇） 。酒精發(fā)酵的總反應(yīng)式是：C6H12O6 2ADP 2Pi2C2H5OH 2CO2 2ATP概括地說， 1 分子葡萄糖經(jīng)過酒精發(fā)酵后所提供的可利用的能量，只是糖酵解過程中凈得的 2 分子 ATP，該葡萄糖分子中原有的大部分能量則存留在酵母菌不能利用的酒精中。所以說，酒精發(fā)酵是產(chǎn)生ATP 的一條低效途徑。乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵也不需要氧的參與，1 分子葡萄糖經(jīng)乳酸發(fā)酵后，形成2 分子乳酸，所提供的可利用的能量，同樣只是糖酵解過程

14、中凈得的2 分子 ATP。葡萄糖分解成丙酮酸的情況與上述酒精發(fā)酵相同，只是丙酮酸是在乳酸脫氫酶的作用下還原成乳酸，同時還原型輔酶I（ NADH ）被氧化成氧化型輔酶I （ NAD ），從而保證了乳酸發(fā)酵的持續(xù)進行。乳酸發(fā)酵的總反應(yīng)式是：C6H12O6 2ADP 2Pi2C3H6O3 2ATP乳酸菌可以使牛奶發(fā)酵而成酸牛奶或奶酪。此外，泡菜、 酸菜、青貯飼料能夠較長時間地保存，也都是利用乳酸發(fā)酵積累的乳酸抑制了其他微生物活動的緣故。2.發(fā)酵工程（ 1）酒變酸的啟示到了 19世紀的中期，在歐洲許多陳年的葡萄酒在空氣中因自然變酸而不能被飲用。為了研究酒變酸的真正原因，巴斯德進行了大量的實驗，終于發(fā)現(xiàn)

15、引起葡萄酒變酸的罪魁禍首是一種叫醋酸桿菌的微生物，并指出醋酸桿菌是從空氣中落進酒里的，是它使葡萄酒轉(zhuǎn)變成了醋酸。因此，他建議采用微溫（50 60）加熱法來消滅酒、醋等成品中的雜菌，從而解決了當時釀酒業(yè)的難題，發(fā)展了制醋的標準化工藝這種微溫加熱消滅微生物的方法，以后便稱為巴斯德滅菌法或巴斯德消毒法，在奶制品加工和制酒業(yè)中沿用至今。（ 2）操作步驟發(fā)酵工程的操作一般可分為4 個階段： 第一是選取發(fā)酵原料及時對原料進行預(yù)處理；第二是對發(fā)酵原料進行高壓滅菌并選擇目標菌種且接種到滅過菌的發(fā)酵原料中；第三是發(fā)酵過程，應(yīng)根據(jù)目標菌種的需氧或厭氧的特點，通入空氣發(fā)酵或密閉發(fā)酵；第四是對發(fā)酵產(chǎn)品進行分離和提純，

16、以獲得符合要求的發(fā)酵產(chǎn)品。酒、醋、醬油、味精、酒精、抗生素、維生素和微生物殺蟲劑等都是發(fā)酵的產(chǎn)物，同時人們還利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)糧食，微生物發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)的速度很快，一個細菌一晝夜里發(fā)酵生產(chǎn)的蛋白質(zhì)大約等于它自身重量的3040 倍。（ 3）白色農(nóng)業(yè)用發(fā)酵工程成功地生產(chǎn)大量的酵母菌以及對人無害的細菌等微生物，然后制成含有菌體細胞的蛋白質(zhì)干粉， 如今， 科學(xué)家又給這種利用發(fā)酵工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)的方式起名叫 “白色農(nóng)業(yè)”。由于酵母菌等微生物都是單細胞生物，所以利用微生物生產(chǎn)出的菌體蛋白質(zhì)被稱為單細胞蛋白。在不久的將來，單細胞蛋白將作為一種新型的食物展現(xiàn)在人們的面前。板書設(shè)計第 3 節(jié)ATP 的主要來源細

17、胞呼吸第一課時細胞呼吸的方式探究酵母菌的呼吸方式1.實驗?zāi)康模禾骄拷湍妇毎粑姆绞健?.實驗原理：（ 1）CO2 可使澄清石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍色變綠色再變黃色。 根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短， 可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中 CO2 '情況。（ 2）橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。3.實驗步驟：注意實驗中應(yīng)用對照原則。4.實驗現(xiàn)象5.實驗結(jié)論習(xí)題詳解第二課時細胞的呼吸和呼吸原理的應(yīng)用教學(xué)過程課前準備要求學(xué)生把上一節(jié)課的探究實驗結(jié)果以書面報告形式總結(jié)。情境創(chuàng)設(shè)學(xué)生：把上一節(jié)課的探究實驗結(jié)論總結(jié)。教師：上節(jié)課我們

18、通過探究實驗，知道了酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下， 酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下， 酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳。科學(xué)家通過大量的實驗證實，細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。師生互動（一）有氧呼吸對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式，這一過程必須有氧的參與。有氧呼吸的主要場所是線粒體。1.復(fù)習(xí)線粒體的結(jié)構(gòu)師：線粒體有哪些結(jié)構(gòu)與呼吸作用相適應(yīng)？生：線粒體具有內(nèi)、 外兩層膜， 內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。 嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)。 線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中含有許多種與有

19、氧呼吸有關(guān)的酶。2.有氧呼吸的過程（） 教師：引導(dǎo)學(xué)生，回顧初中學(xué)過的有關(guān)呼吸的知識， 在討論中板書有氧呼吸的反應(yīng)式。即C6H12 6 2CO2 H 2能量教師：呼吸作用是怎樣進行的呢?學(xué)生：閱讀課本P93P94 相關(guān)內(nèi)容。教師：有氧呼吸的全過程十分復(fù)雜，可以概括地分為三個階段， 每個階段的反應(yīng)都有相應(yīng)的酶催化。關(guān)于呼吸作用過程的教學(xué)，可對照圖（圖59）講解，在講解中講清以下幾點：首先應(yīng)指出， 下面以葡萄糖為例講述呼吸作用過程。其他有機物也可以通過呼吸作用氧化分解。第一階段，一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸，在分解的過程中釋放能量，一部分被 ADP 捕獲（把ADP 轉(zhuǎn)變成 ATP），并脫

20、下 H 。這一過程在細胞質(zhì)的基質(zhì)完成。第二階段，丙酮酸進入線粒體內(nèi)，繼續(xù)脫 H ，氧化分解成二氧化碳，同時釋放能量合成 ATP。第三階段，前兩階段脫下的H 在線粒體內(nèi)，與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的O2 結(jié)合成水。在此過程中釋放大量的能量，合成大量的ATP。（ 2）在整理出三個階段后，根據(jù)學(xué)生狀況，進一步分析以下幾點：引導(dǎo)學(xué)生，將呼吸作用的反應(yīng)式配平即 C6H 12 66O 26CO26H2能量配平過程中，提問，呼吸作用產(chǎn)生的H 2O 中的 O，來自哪種原料?（學(xué)生回答出：來自O(shè)2），接著提出，消耗 6 分子的O2 應(yīng)該產(chǎn)生 12 個分子的 H2O，可是，如果形成 12 分子的H2O，又需

21、要 24 個 H，一分子的C6H126，只有 12 個 H ，差 12 個 H 來自哪里 ?最后指出，呼吸作用還消耗水。因而呼吸作用的反應(yīng)式應(yīng)改為：C6H12 6 6 2 6H 2O6CO 2 12H 2能量才能反映其本質(zhì)。解決了這一環(huán)節(jié)，其他物質(zhì)的來龍去脈就可迅速解釋清楚。分析呼吸作用過程中的能量問題。學(xué)生：閱讀課本P94 小字。教師： 1 mol 的葡萄糖徹底氧化分解成二氧化碳和水，釋放出2 870 kJ 的能量，其中1 161 kJ 左右的能量被 ADP 捕獲，儲存在 ATP 中（約 38 mol 的 ATP）?？梢姡粑^程中釋放的能量，只有 40儲存在 ATP 中，用于推動其他生命活

22、動。其余以熱的形式散失了。因此，在有些情況下， 如新鮮蔬菜、 糧食等保存， 通過控制呼吸速率，可減少有機物的消耗。（ 3）線粒體是呼吸作用的主要場所。教師：為什么說線粒體是呼吸作用的主要場所？學(xué)生：呼吸作用的三個階段， 后兩個階段都是在線粒體中進行的。 另外，從能量角度看，在細胞質(zhì)的基質(zhì)中進行的第一步產(chǎn)生 4 mol 的 ATP，其余 34 mol 的 ATP 是在線粒體中產(chǎn)生的。因此，線粒體是呼吸作用的主要場所。播放多媒體課件觀看有氧呼吸全過程3.歸納有氧呼吸概念教師：請同學(xué)們歸納有氧呼吸的概念。學(xué)生：有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧

23、化碳和水，釋放能量，生成許多ATP 的過程。（二）無氧呼吸1.無氧呼吸過程教師：除前節(jié)課我們探究過的酵母菌以外， 還有許多細胞在缺氧條件下也可以進行無氧呼吸，無氧呼吸的過程又是怎樣的呢？學(xué)生：閱讀課本P94P95 相關(guān)內(nèi)容。教師：無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段是否相同？學(xué)生：無氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段是相同的。教師：接下來兩者有何不同？學(xué)生：在有氧的情況下， 丙酮酸進入線粒體繼續(xù)氧化分解，脫下的氫與氧氣結(jié)合而消耗，即進行有氧呼吸；在無氧情況下，則在細胞質(zhì)的基質(zhì)中， 在酶的作用下，利用第一階段脫下的氫，把丙酮酸還原成酒精或乳酸。因此，兩種呼吸作用是在丙酮酸后分道揚鑣的。教師：

24、請學(xué)生寫出有關(guān)化學(xué)方程式：C6H12O62C3 H6O3（乳酸）少量能量C6H12 62C 2H 5OH（酒精） 2CO2少量能量教師：兩種呼吸作用，有何共同點？學(xué)生：兩種呼吸作用，不僅在過程上有共同點，而且都具有分解有機物，釋放能量，產(chǎn)生 ATP 的本質(zhì)。教師：兩種呼吸作用，放出的能量有何不同？為什么？學(xué)生：無氧呼吸，由于沒有徹底分解有機物，所以釋放的能量少，合成ATP少。因此，利用有機物分解獲得ATP 的效率低。教師：無氧呼吸是否有害？學(xué)生： 由于無氧呼吸產(chǎn)生的小分子有機物，如酒精和乳酸，在細胞中大量積累，對細胞有毒害。因此大多數(shù)生物不能長時間用無氧呼吸維持生命，澇田時應(yīng)及時排水就是這個道

25、理。教師：無氧呼吸是否有利？學(xué)生：生物體或部分器官組織在缺氧條件下， 作為有氧呼吸的補充， 是生物的適應(yīng)性的表現(xiàn)（舉例）。教師： 在遠古時期， 地球的大氣中沒有氧氣，那時微生物的呼吸是無氧呼吸。隨著大氣中出現(xiàn)了氧氣， 細胞內(nèi)出現(xiàn)了有氧呼吸的酶類，在無氧呼吸的基礎(chǔ)上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無氧呼吸優(yōu)越，有氧呼吸逐漸成為絕大多數(shù)生物的主要呼吸形式，但還保留無氧呼吸的能力， 使生物體或部分器官組織在缺氧條件下， 作為有氧呼吸的補充， 是生物的適應(yīng)性的表現(xiàn)（舉例） 。有些微生物，至今仍只在無氧的條件下生活。人類在生活和生產(chǎn)中，對其有很多利用（舉例）。播放多媒體課件觀看無氧呼吸全過程。2.歸納無氧

26、呼吸概念教師：參照有氧呼吸的概念，用準確而精練的語言概括無氧呼吸的定義。學(xué)生：一般是指細胞在無氧條件下 ,通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放少量能量的過程。3.發(fā)酵無氧呼吸如果不用于高等動植物和人體， 而用于微生物則叫做發(fā)酵。 需要指出的是， 工業(yè)上所說的發(fā)酵，并非完全是無氧的，如醋酸發(fā)酵就是需要氧的。（三）比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同要求學(xué)生完成下表有氧呼吸無氧呼吸呼吸場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)是否需氧需氧不需氧分解產(chǎn)物二氧化碳和水二氧化碳和酒精或乳酸釋放能量較多較少聯(lián)從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同，從丙酮酸開始，它們才沿著不同的系途徑形成不同的產(chǎn)物（

27、四）細胞呼吸原理的應(yīng)用教師：對照課本P95，說出它們應(yīng)用的呼吸原理。學(xué)生：（ 1）控制呼吸條件，造成只能進行有氧呼吸或無氧呼吸。如課本中的“創(chuàng)可貼”，中耕松土應(yīng)用的是有氧呼吸；酸菜、面包、釀酒應(yīng)用的是無氧呼吸。（ 2）抑制酶活性、抑制呼吸作用，減弱有機物分解速度等。低溫、減少水分，加CO2、N2 等。教師精講1.有氧呼吸有氧呼吸全過程，可以分三個階段：第一階段： C6 H12 62 丙酮酸 4H 2ATP第二階段：2 丙酮酸6CO2 20H 2ATP第三階段：6O2 24H12H2 34ATP從物質(zhì)變化的角度來看，是有機物脫去氫，脫下的氫與氧結(jié)合生成水，又脫去CO2，分解成無機物。 從能量的角

28、度看，有氧呼吸是在有機物的逐漸分解中，使儲存在有機物中的能量逐步釋放，一部分轉(zhuǎn)移到ATP 中，另一部分能量則以熱能的形式散失。有氧呼吸之所以能正常進行， 是因為線粒體中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶， 有機物之所以徹底氧化分解， 是因為有氧氣的參加。2.無氧呼吸：只需相應(yīng)的酶，不需要氧氣，在有氧氣存在時，無氧呼吸會受到抑制；從物質(zhì)變化的角度來看，由于缺氧，C6H126 不能徹底氧化分解，而產(chǎn)生不徹底的氧化產(chǎn)物，如 C3H 6O3（乳酸）、C2H 5OH（酒精）。從能量的角度看，因為分解不徹底，氧化產(chǎn)物中嚴寒儲存著能量，所以釋放少。無氧呼吸不一定只有在無氧條件下才能進行，如小麥、水稻、玉米等種子的胚芽早

29、期，在有氧條件下就可以進行無氧呼吸，但一些高等植物在通氣不良時，會誘發(fā)無氧呼吸，如蘋果、梨儲存久了就會產(chǎn)生酒味。因為酒精對細胞有毒害作用，所以一般陸生植物不能長期進行無氧呼吸。3.有氧呼吸與無氧呼吸的聯(lián)系（ 1）有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段是相同的，都產(chǎn)生丙酮酸，兩種呼吸作用是在丙酮酸后分道揚鑣的。（ 2）兩種呼吸作用不僅在過程上有共同點，而且在本質(zhì)上也有共同點，都是分解有機物，釋放能量產(chǎn)生 ATP 。4.細胞呼吸原理的應(yīng)用主要是從控制反應(yīng)的條件來應(yīng)用的，如有無氧氣、水分、溫度等。評價反饋學(xué)生做課本探究練習(xí)題，教師檢查評講。課堂小結(jié)1.呼吸作用2.有氧呼吸與無氧呼吸的比較布置作業(yè)練習(xí) P96：

30、 1、2、 3、 4。課后拓展1.線粒體有哪些與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點？電鏡下觀察， 線粒體由內(nèi)外兩層膜組成。 外膜即界限膜， 使線粒體與周圍的細胞質(zhì)分開，是各種分子和離子進入線粒體內(nèi)部的屏障。 內(nèi)膜的不同部位向線粒體的中心腔折疊， 形成嵴。這樣就大大增加了酶分子附著的表面，并且把分子密集地包在線粒體里。內(nèi)膜和外膜在化學(xué)成分和物理特性上都有顯著的差異。例如， 它們在蛋白質(zhì)的含量上，特別是在類脂上的分布上是很不相同的。外膜比內(nèi)膜的磷脂含量要高2 至 3 倍；外膜的通透性也比內(nèi)膜高得多。外膜的通透性， 為線粒體與周圍細胞質(zhì)之間進行充分的物質(zhì)交換提供了條件。內(nèi)膜的通透性差，可以使催化有氧呼吸第二、三階

31、段的復(fù)雜酶系統(tǒng)保留在內(nèi)膜的間隔中，保證有氧呼吸的進行。線粒體膜上還有小孔，這樣，有氧呼吸所產(chǎn)生的ATP 可以更加容易地向線粒體外面擴散。2.線粒體的研究人體的每一個細胞都含有數(shù)百個線粒體，一個線粒體又含有幾個環(huán)狀DNA 。其中每一個環(huán)都包含著幾十個基因，最近10 年來的研究成果表明，線粒體DNA 在許多方面具有重要作用。線粒體 DNA 的缺陷與數(shù)十種人類遺傳病有關(guān)，并且這些疾病很多是與腦部和肌肉有關(guān)的遺傳病。 例如，線粒體肌病和神經(jīng)性肌肉衰弱、運動失調(diào)及眼視網(wǎng)膜炎等。這些遺傳病都是只能通過母親遺傳給后代的。隨著對線粒體DNA 研究的進一步深入，線粒體DNA 的檢驗還越來越多地用于對罪犯的鑒別，

32、以及對死者的查找核對上。這是因為與核內(nèi)DNA 比較，在一些可利用部分（如一根頭發(fā)、一塊骨骸或一顆牙齒）的細胞中，更容易得到大量的線粒體DNA 。此外，遺傳學(xué)家通過對世界各地人類不同種群線粒體的對比分析，推斷出人類歷史上幾次大遷徙的情況及時間表。例如，用這種方法推算出北美印第安人的祖先是在1.5 萬年前，由亞洲經(jīng)過西伯利亞和阿拉斯加遷徙到北美洲的。3.細胞呼吸原理的應(yīng)用選用“創(chuàng)可貼” 等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。對于板結(jié)的土壤及時進行松土透氣，可以使根細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收。此

33、外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機物的分解，從而有利于植物對無機鹽的吸收。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH 等條件下，進行有氧呼吸并大量繁殖； 在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細菌。在無氧條件下， 谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進一步加工，就成為谷氨酸鈉味精。水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運送到根部各細胞，

34、而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細胞仍然需要進行有氧呼吸， 所以稻田需要定期排水。 如果稻田中的氧氣不足， 水稻根的細胞就會進行酒精發(fā)酵，時間長了，酒精就會對根細胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。較深的傷口里缺少氧氣， 破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。 所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時請醫(yī)生處理。圖 5 3 2 水稻根的橫切面有氧運動是指人體細胞充分獲得氧的情況下所進行的體育鍛煉。人體細胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。 相反，百米沖刺和馬拉松長跑等無氧運動， 是人體細胞在缺氧條件下進行的高速運動。無氧運動中， 肌細胞因氧不足， 要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因為乳酸能夠刺激肌細胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺。4.呼吸速率呼吸速率是指單位數(shù)量的活體組織，在單位時間內(nèi)，