浙科版必修一 細(xì)胞呼吸 第一課時(shí) 教案.doc

第四節(jié) 細(xì)胞呼吸第一課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過閱讀教材，結(jié)合教師的講解，能夠解釋細(xì)胞呼吸就是糖的氧化。2.通過觀看細(xì)胞呼吸相關(guān)動(dòng)畫，能夠說明糖酵解、檸檬酸循環(huán)的主要過程，描述電子傳遞與氧化磷酸化過程?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】細(xì)胞呼吸的概念，及需氧呼吸的過程。【教學(xué)難點(diǎn)】需氧呼吸的三個(gè)階段既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)的難點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合書本插圖，通過閱讀、討論等方法，掌握葡萄糖氧化分解的過程，關(guān)注每個(gè)階段產(chǎn)生的atp、nadh, fadh2的產(chǎn)生情況。【設(shè)計(jì)思路】對(duì)生物體的呼吸作用，學(xué)生并不陌生。通過初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道呼吸作用的本質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解釋放能量，但這僅僅是感性上的認(rèn)識(shí)。有機(jī)物是怎樣氧化分解并釋放能量的？這一過程與有機(jī)物在生物體外的燃燒有什么不同（后者也是氧化分解并釋放能量）？這一過程必須要有氧的參與嗎？在無氧的條件下能不能進(jìn)行？細(xì)胞呼吸對(duì)于細(xì)胞的代謝有什么重要意義？這些問題學(xué)生并不清楚。高中階段將從分子水平上解決這些問題，本節(jié)可安排2課時(shí)?！窘虒W(xué)過程】【第一課時(shí)】教學(xué)流程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)導(dǎo)入新課【講述】我們知道，所有生物體的一切生命活動(dòng)都需要能量。無論是我們?nèi)祟愡€是肉眼難尋的細(xì)菌；無論是千姿百態(tài)的動(dòng)物還是漫山遍野的植物，如果能量供應(yīng)一旦停止，生命也就結(jié)束了?！咎釂枴磕敲?，生物體又是如何產(chǎn)生和提供能量的呢？設(shè)置疑問，讓學(xué)生思考，迅速進(jìn)入新課的教學(xué)。一、細(xì)胞呼吸與糖的氧化細(xì)胞呼吸與木頭燃燒的區(qū)別和聯(lián)系【提問】“細(xì)胞呼吸”與我們通常所說的“呼吸”是一回事嗎？（可以帶學(xué)生回憶人體呼吸的過程，讓學(xué)生比較呼吸與細(xì)胞呼吸的不同。）【提問】那么，細(xì)胞呼吸的過程又是如何發(fā)生的呢？細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)又是什么呢？【講述】細(xì)胞呼吸必須有氧參加，氧氣把糖分子氧化成二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量。反應(yīng)如下：c6h12o6+6o26co2+6h2o+能量【創(chuàng)設(shè)情境】但是，早在18世紀(jì)法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫（a.l.l avoisier）就發(fā)現(xiàn)木頭燃燒也需要氧，發(fā)生的也是類似的反應(yīng)，并且把細(xì)胞呼吸比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”?！咎釂枴坷咤a的這一說法有道理嗎？細(xì)胞呼吸與木頭燃燒有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？【指導(dǎo)學(xué)生交流】演示木頭燃燒的實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系細(xì)胞呼吸的概念，比較細(xì)胞呼吸與木頭燃燒的異同點(diǎn)。【提問】那么，細(xì)胞中葡萄糖的能量利用效率有多少呢？每個(gè)atp分子中的能量大約是一個(gè)葡萄糖分子中能量的1%，細(xì)胞中每氧化1個(gè)葡萄糖分子，可以合成約38個(gè)atp分子。所以，細(xì)胞中葡萄糖的能量利用效率大約為40%。與現(xiàn)有的機(jī)械相比，這是很高的效率了。例如，傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)，能量轉(zhuǎn)化效率只有8%，現(xiàn)代化的汽車引擎，能量轉(zhuǎn)化效率也只有25%左右。【講述】2、聯(lián)系：在化學(xué)中我們知道，物質(zhì)得電子或h稱為被還原，失電子或h稱為被氧化。葡萄糖分子與氧反應(yīng)的方程式如下： 糖分子失去氫原子c6h12o6+6o26co2+6h2o+能量 氧分子獲得氫原子【指導(dǎo)學(xué)生交流】分析在細(xì)胞呼吸過程中，物質(zhì)的得失電子情況?！局v述】從上述的方程式中，我們可以發(fā)現(xiàn)，不管是在木材燃燒的過程中還是在細(xì)胞呼吸的過程中，都是糖分子失去氫原子，氧分子獲得氫原子，也就是在這兩個(gè)個(gè)過程中都是糖被氧化了。所以無論是木材的燃燒還是細(xì)胞呼吸，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是一樣的，都是纖維或葡萄糖的碳氧化為二氧化碳，其中的氫被氧化成水?！咎釂枴磕敲醇?xì)胞呼吸又是如何緩慢而又有效地釋放其中的能量的呢？【講述】細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)一系列由多種酶參與催化、有控制的氧化還原反應(yīng)。我們可以將反應(yīng)劃分為三個(gè)階段：糖酵解、檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈。回憶舊知，小組討論、交流、比較，最后得出結(jié)論。啟發(fā)學(xué)生對(duì)比燃燒有機(jī)物釋放能量和細(xì)胞內(nèi)利用有機(jī)物中釋放能量之間的差異，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，提高思維興奮性。通過形象地比喻，啟發(fā)學(xué)生理解細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。計(jì)算、分析得出：細(xì)胞呼吸中葡萄糖的能量利用高。結(jié)合化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，組織學(xué)生討論，分析細(xì)胞呼吸過程中，物質(zhì)的得失電子，啟發(fā)學(xué)生深入理解細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。學(xué)生分析問題，使學(xué)生能從整體上把握細(xì)胞呼吸。二、細(xì)胞呼吸從糖酵解開始檸檬酸循環(huán)電子傳遞鏈【背景介紹】糖酵解名稱的由來，是因?yàn)閯?dòng)物進(jìn)行呼吸作用時(shí)候，首先利用糖元作為呼吸基質(zhì)，把它轉(zhuǎn)變成葡萄糖，然后葡萄糖在無氧條件下進(jìn)行分解而生成乳酸，所以這個(gè)過程稱為糖酵解?！局笇?dǎo)學(xué)生閱讀，組織學(xué)生討論】得出以下結(jié)論：1、場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2、過程：一個(gè)葡萄糖分子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)丙酮酸3、產(chǎn)物：2個(gè)丙酮酸、2個(gè)atp、2個(gè)nadh糖酵解的全部反應(yīng)如下：c6h12o6+2nad+2adp+2pi2ch3cocooh+2nadh+2h+2atp【介紹】nadh是一種還原型輔酶，氧化形式為nad+，是氫的載體，在電子傳遞鏈中將被氧氣?！局v述】我們前面講到，細(xì)胞中每氧化1個(gè)葡萄糖分子，可以合成約38個(gè)atp分子。而在糖酵解過程中只產(chǎn)生2個(gè)atp，所以葡萄糖分子中的絕大部分化學(xué)能仍存在于丙酮酸中。【提問】那么丙酮酸中的能量又是如何進(jìn)一步釋放出來呢？【講述】丙酮酸形成后，然后進(jìn)入線粒體。（可幫助學(xué)生回憶線粒體的結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?，以加深理解。）【提問】二碳單位然后進(jìn)入檸檬酸循環(huán)，那么檸檬酸循環(huán)又是怎樣的一個(gè)循環(huán)過程呢？指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材圖示閱讀，組織學(xué)生討論、交流。得出以下結(jié)論：1、檸檬酸循環(huán)：二碳單位與一個(gè)c4酸合成為一個(gè)c6酸，即檸檬酸。然后檸檬酸經(jīng)兩次脫羧，丟掉兩個(gè)二氧化碳，又形成一個(gè)c4酸，于是檸檬酸循環(huán)的第二輪開始。通過檸檬酸循環(huán)，將所有的丙酮酸源源不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)閏o2，釋放到細(xì)胞之外。2、場(chǎng)所：線粒體3、產(chǎn)物：3個(gè)co2、1個(gè)atp、4個(gè)nadh、1個(gè)fadh2【介紹】fad是另外一種輔酶，氧化形式為fad，還原形式為fadh2，fadh2和nadh都的氫的載體，它們攜帶氫參與電子傳遞鏈?！咎釂枴磕敲?，大家計(jì)算下，1mol葡萄糖經(jīng)過徹底地氧化可以產(chǎn)生多少atp呢？【分析】糖酵解過程產(chǎn)生2molatp，檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生2molatp，所以整個(gè)過程直接產(chǎn)生的atp很少，只有4mol?！痉治觥窟@些沒有釋放出來的能量暫時(shí)儲(chǔ)存在了nadh和fadh2這兩種輔酶中?！咎釂枴磕敲?，1mol葡萄糖經(jīng)過徹底地氧化又可以產(chǎn)生多少nadh和fadh2呢？【分析】糖酵解過程產(chǎn)生2個(gè)nadh，檸檬酸循環(huán)，包括丙酮酸的脫羧反應(yīng)過程共產(chǎn)生8個(gè)nadh和2個(gè)fadh2。所以1mol葡萄糖經(jīng)過徹底地氧化分解可以產(chǎn)生10molnadh和2molfadh2?！舅伎肌侩娮觽鬟f鏈的組成是什么？電子傳遞鏈存在于何處？電子最終傳遞給了什么物質(zhì)？這一階段產(chǎn)生了多少mol的atp？學(xué)生回答、教師歸納?！局v述】每氧化1mol葡萄糖可以合成約38molatp。糖酵解過程產(chǎn)生2molatp，檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生2molatp，那么，應(yīng)該有34molatp在此階段產(chǎn)生?！拘〗Y(jié)】教師設(shè)計(jì)表格（以一個(gè)葡萄糖分子的氧化分解為例）條件場(chǎng)所產(chǎn)物糖酵解有氧時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2個(gè)丙酮酸，2個(gè)atp，2個(gè)nadh檸檬酸循環(huán)有氧時(shí)線粒體基質(zhì)6個(gè)co2，2個(gè)atp，8個(gè)nadh，2個(gè)fadh2電子傳遞鏈有氧時(shí)線粒體內(nèi)膜6個(gè)h2o，34個(gè)atp總反應(yīng)式：c6h12o6+