2024-2025學年新教材高中生物第5章細胞的能量供應和利用3細胞呼吸的原理和應用學案2新人教版必修1

PAGE12-第3節(jié)細胞呼吸的原理和應用學習目標1.理解細胞呼吸的基本過程與場所,說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。2.理解細胞呼吸的原理,并探討其在生產(chǎn)和生活中的應用。3.進行酵母菌細胞呼吸方式的探究。課堂探究一、細胞呼吸的概念及類型1.細胞呼吸是。

2.細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、探究酵母菌細胞呼吸的方式1.試驗原理:酵母菌在和條件下均能進行細胞呼吸,屬于菌。

2.CO2的檢測方法:CO2可使澄清石灰水變,也可使溶液由變再變。依據(jù)或,可以檢測酵母菌培育液中CO2狀況。

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

4.對比試驗:設(shè)置兩個或兩個以上的,通過對結(jié)果的比較分析,來探究某種因素對試驗對象的影響,這樣的試驗叫作對比試驗,也叫試驗。

【例1】設(shè)置兩個或兩個以上的試驗組,通過對結(jié)果的比較分析,來探究某種因素與試驗對象的關(guān)系,這樣的試驗 ()A.驗證性試驗 B.對比試驗C.模擬試驗 D.演示試驗【例2】在探究酵母菌細胞呼吸方式的試驗中,質(zhì)量分數(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.檢測酒精的產(chǎn)生 D.檢驗CO2的產(chǎn)生【例3】在檢測酵母菌細胞呼吸產(chǎn)物時,下列描述錯誤的是()A.CO2可使澄清的石灰水變混濁B.CO2可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃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)生顏色反應三、有氧呼吸主要場所1.該結(jié)構(gòu)的示意圖如下圖,寫出結(jié)構(gòu)的名稱。①②③。

2.它與功能相適應的結(jié)構(gòu)特點:。

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:場所:其次階段的過程:場所:第三階段的過程:場所:2.思索:(1)有氧呼吸過程中,水是第幾階段的反應物,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?(3)有氧呼吸過程中,哪個階段產(chǎn)生的還原氫最多,還原氫在什么場所被利用?(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)每個階段都有能量產(chǎn)生嗎,哪個階段產(chǎn)生的能量最多,有氧呼吸過程中產(chǎn)生能量的場所是哪里?(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式,并標出產(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)生和水消耗的場所分別是()A.①②B.②②C.②③D.③③【例5】下圖是有氧呼吸過程的圖解,請據(jù)圖回答下列問題。(1)有氧呼吸是從的氧化分解起先的,全過程分為個階段。

(2)有氧呼吸的場所是。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.呼吸的實質(zhì):。

五、無氧呼吸1.真核細胞中,無氧呼吸的過程可分為幾個階段,發(fā)生在什么場所?2.無氧呼吸在第幾階段有能量釋放和ATP的合成,未釋放的能量儲存在什么物質(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.無氧呼吸的總反應式(以葡萄糖為例)①分解成酒精的反應式:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。②轉(zhuǎn)化成乳酸的反應式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量?！拘〗Y(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物產(chǎn)物場所反應物反應物場所終產(chǎn)物[H]產(chǎn)生[H]作用與利用釋放能量多少特點實質(zhì)意義【例6】下圖是細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.在乳酸菌細胞中,能進行過程①②④B.過程①④都須要O2的參加才能正常進行C.真核細胞中催化過程①②③酶均位于細胞質(zhì)基質(zhì)中D.植物細胞中均不會發(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,請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中X是,Y是,生物細胞中產(chǎn)生Y的場所可能是,。

①②③過程中,產(chǎn)生[H]最多的是(填代號)。

(2)反應①②③④⑤中,可在人體細胞中進行的過程是(填代號);糧食貯存過程中有時會發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象,這是因為。

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

六、影響細胞呼吸的因素(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),細胞呼吸的速率。

應用: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。【例8】下圖表示氧濃度和溫度對洋蔥根尖細胞有氧呼吸速率的影響。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.氧氣濃度為0時,細胞中能夠產(chǎn)生[H]的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)B.氧氣濃度低于20%時,30℃、35℃兩溫度對有氧呼吸速率影響不大C.由圖可知,細胞有氧呼吸的最適溫度位于30℃和35℃之間D.與b點相比,限制c點有氧呼吸速率的因素有氧濃度和溫度(二)O2濃度(圖示為O2濃度對細胞呼吸的影響,據(jù)圖作答)1.(1)虛線是的曲線,實線OBP是的曲線。

(2)O2濃度=0,在曲線上點時,進行;

0<O2濃度<10%,在曲線上段時,進行;

O2濃度≥10%,在曲線上點后,進行。

細胞呼吸產(chǎn)生CO2最少的是點。

(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,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,有氧呼吸、無氧呼吸消耗的葡萄糖之比是。

(5)在O2=%時,無氧呼吸被完全抑制。

(6)假如用于水果的儲存,O2的濃度應限制在,理由是。

2.應用①中耕松土促進植物根部呼吸;②無氧發(fā)酵過程須要嚴格限制環(huán)境;③倉儲糧食/水果和蔬菜,以削減。

但不能無O2,否則產(chǎn)生酒精,導致腐爛。上圖最佳貯存濃度是:點對應的氧濃度。

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

應用: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),細胞呼吸強度隨含水量增加而。

應用:①糧食在收倉前要進行處理;②干種子萌發(fā)前進行處理。

【例9】將酵母菌研磨成勻漿,離心后得上清液(細胞質(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、丙三圖都表示細胞呼吸強度與O2濃度的關(guān)系(呼吸底物為葡萄糖)。(1)圖甲所示細胞的呼吸方式最可能是,假如呼吸強度不能用CO2釋放量表示,緣由是。對于人體來說,(細胞名稱)的呼吸方式與此相類似。

(2)圖乙中B點的CO2量來自,當O2濃度達到M點以后,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的起點時,其對應的O2濃度為。

(4)丙圖中細胞呼吸對有機物中能量的利用率最低的點對應的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)教學反思1.本節(jié)課采納學生自主構(gòu)建概念和合作探究的方式,學生之間的互動評價學習得到充分的發(fā)展,學生的主體地位得到充分體現(xiàn)。我深深地感覺到,我們老師在實施新課程的過程中,不但要接受新理念,還要在實踐中進一步相識新理念,在實踐中感受新理念的魅力。探究不肯定都是以試驗的形式來進行,事實上,在平常教學中,問題引導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)課主要讓學生主動參加思索和探究。2.留意對教學的深化挖掘,課堂不能太膚淺。課堂要有深度,不能只是看著喧鬧。教學中一是深挖掘教材,二是學問成體系,留意學問的前后聯(lián)系。本節(jié)課設(shè)置的探究呼吸場所和過程的試管試驗,盡可能調(diào)動學生思維。3.上課時老師應勇于“讓位”于學生,給學生說話的機會。課堂有許多生成性的問題。這要求老師要敏捷應變,要有深厚的教學功底。對于我們年輕老師,做到這點不簡單。但是事實上,學生的易錯點、思維上的疙瘩往往是相同的。平常多讓學生表達出觀點,可能當時我們解決不了,回去通過探討、通過查閱資料就能解決,下次在這個問題上就不會被問倒。得益于這兩年的課改,我見識了學生許多“五花八門”“天馬行空”的問題,卻也在此駕馭了學生思維中的易錯的、易混點。本節(jié)課中,學生將物質(zhì)和能量、反應物與中間產(chǎn)物混淆,將ATP寫進反應式中,這些我都能從容解決應答,因為這些問題以前在我的課堂中都出現(xiàn)過。非測試性評價1.你喜愛這堂課嗎,你最喜愛哪個環(huán)節(jié),哪個環(huán)節(jié)你認為還不足?2.在這節(jié)課上你學到足夠的學問了嗎?3.你參加小組合作探究時主動嗎?4.你對本堂課重難點的突破還有別的創(chuàng)意嗎?參考答案學案設(shè)計一、1.細胞內(nèi)的有機物氧化分解,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.渾濁溴麝香草酚藍藍綠黃石灰水渾濁程度溴麝香草酚藍溶液變成黃色時間的長短3.重鉻酸鉀酸灰綠色4.試驗組相互比照【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)有三細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體(6)能(7)(8)有氧呼吸是指細胞在氧的參加下,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)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過程?！纠?】D【例5】(1)葡萄糖三(2)細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體二三三(3)與還原氫結(jié)合生成水,同時釋放大量能量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量3.2870kJ熱量ATP中(997.28kJ)【重點記住】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.有機物中穩(wěn)定的化學能→ATP中活躍的化學能和熱能3.為生命活動供能4.分解有機物,釋放能量五、1.兩細胞質(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物產(chǎn)物場所反應物反應物場所葡萄糖丙酮酸、[H]和少量能量細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖丙酮酸、[H]和少量能量細胞質(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質(zhì)氧化分解有機物釋放能量合成ATP意義為生命活動供應能量;為其他化合物的合成供應原料【例6】C【例7】(1)O2CO2線粒體基質(zhì)細胞質(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,細胞呼吸反而會減弱,甚至停止增大晝夜溫差呼吸消耗有機物【例8】C(二)1.(1)