2019-2020學(xué)年人教版必修一細胞呼吸的原理和應(yīng)用教案

1、第3節(jié)細胞呼吸的原理和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標核心素養(yǎng)1 .探究酵母菌細胞呼吸的方式，認識有氧呼 吸和無氧呼吸的條件和產(chǎn)物。2 .比較有氧呼吸和無氧呼吸的過程，掌握兩 過程的相同點和/、同點。(重難點)3 .理解細胞呼吸原理的應(yīng)用。(重點)1.通過對細胞呼吸過程的學(xué)習(xí)，形成物質(zhì)與 能量的生命觀念。2,通過對有氧呼吸和無氧呼吸的場所和過程 的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成分類與比較的科學(xué)思維方式。3.通過實驗探究酵母菌細胞呼吸方式，提高 實驗設(shè)計和實驗結(jié)果分析的科學(xué)探究能力。自主預(yù)習(xí)。揣新加xrzii ruYLJXt l ArsixifNZJ n、細胞呼吸的方式1.探究酵母菌細胞呼吸的方式(1)酵母菌細胞呼吸的方式代謝類型,兼

2、性厭氧型細胞呼吸方式有氧呼吸和無氧呼吸(2)呼吸產(chǎn)物的檢測檢測產(chǎn)物試齊1現(xiàn)象CO澄清石灰水石灰水受混濁澳麝香草酚藍水溶液由盅艾綠冉變也酒精酸性條件下的重銘酸鉀溶液橙色艾灰綠色(3)實驗結(jié)論酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。一必有氧條件：大量的二氧化碳和水 廣物" 一，_ ，,無氧條件：產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳2.細胞呼吸的類型有氧呼吸和無氧呼吸。二、有氧呼吸1 .總反應(yīng)式酶GH2O6+ 6HO+ 6Q> 12HB 6CO+能量。2 .過程場所：_ 物質(zhì)變化: 、產(chǎn)伽況:場所：_ 物質(zhì)變化: 、產(chǎn)能情況:場所:_ 物質(zhì)變化:產(chǎn)能情儀:少址3 .概念場所：細胞質(zhì)基質(zhì)和

3、線粒體。(2)條件：有氧參與、多種酶催化。(3)物質(zhì)變化反應(yīng)物：葡萄糖等有機物。產(chǎn)物：二氧化碳和水。(4)能量變化：釋放能量并生成大量ATB4 .有氧呼吸與有機物在體外燃燒的不同特點(1)有氧呼吸過程溫和；(2)有氧呼吸進行時有機物中的能量經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步釋運(3)有氧呼吸釋放的能量有相當(dāng)一部分儲存在ATP中。三、無氧呼吸1 .場所：細胞質(zhì)基質(zhì)。2 .類型和過程酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵第一階段葡萄糖-內(nèi)1酮酸+ H +少量能量第二階段內(nèi)酮酸> 酒精+ CO內(nèi)酮酸二乳酸反應(yīng)式酶C6H2Q> 2GH5OH+ 2CO +少量能量酶C6H2Q> 2cHQ +少量能量實例某些植物、酵母

4、菌等高等動物、馬鈴薯塊莖、甜菜根、玉米胚、乳酸菌等3.概念(1)物質(zhì)變化：有機物氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物。(2)能量變化：釋放出能量并生成少量ATB四、細胞呼吸原理的應(yīng)用1 .有氧呼吸原理的應(yīng)用(1)利用淀粉、曜也芭或谷氨酸棒狀桿菌可以生產(chǎn)食醋或味精。(2)提倡慢跑等有氧運動使細胞進行有氧呼吸，避免肌細胞產(chǎn)生大量乳酸。(3)及時松土有利于根系生長。(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根變黑、腐爛。2 .無氧呼吸原理的應(yīng)用(1)利用糧食通過酵母菌發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。(2)包扎傷口應(yīng)選用透氣的敷料。(3)破傷風(fēng)芽抱桿菌可通過無氧呼吸進行大量繁殖,皮膚破損較深時，需清理傷口并注射 破

5、傷風(fēng)抗毒血清等。二基礎(chǔ)診斷口1 .有氧呼吸每個階段都產(chǎn)生 ATR但是產(chǎn)生的量不同。()2 .無氧呼吸的兩個階段都釋放了少量的能量。()3 .細胞呼吸的產(chǎn)物都是 CO和水。 ()4 .不同生物無氧呼吸所需要的酶都是相同的。()5 .儲存蔬菜、水果時應(yīng)隔絕 O,以減弱細胞呼吸。()提示：1. V2. X 無氧呼吸第二階段不釋放能量。3. X CO和水是有氧呼吸的產(chǎn)物。4. X 不同生物無氧呼吸的產(chǎn)物不同，酶也不同。5. X 若隔絕Q,細胞無氧呼吸會加強，不利于蔬菜、水果的儲存，而應(yīng)低氧儲存。合作搽究。及重施19 EZL：( VIA Nit U C；t)N(；ZJHlN(；NAN排優(yōu)點1探究酵母菌細

6、胞的呼吸方式問題探究1 .教材P91的裝置圖中A裝置中用氣泵間歇性地通入空氣的目的是什么？質(zhì)量分數(shù)為10%的NaO聆液的作用是什么？提示：用氣泵間歇性地通入空氣的目的是保證酵母菌有充足的氧氣，以進行有氧呼吸。 NaOH§液的作用是除去空氣中的 CO,以保證第三個錐形瓶中澄清石灰水變混濁是酵母菌有氧 呼吸產(chǎn)生的CO所致。2 . B裝置中，為什么要將 B瓶封口放置一段時間后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶？提示：B瓶剛封口后，錐形瓶中有氧，酵母菌進行有氧呼吸，兩瓶產(chǎn)生CO的速度和量基本相等，所以需將開始產(chǎn)生的CO排掉；一段時間后，B瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，可確保是無氧呼

7、吸產(chǎn)生的CO通入澄清的石灰水，否則會出現(xiàn)兩組澄清石灰水混濁程度差不多的情況。3 .若實驗檢測時發(fā)現(xiàn) A瓶的酵母菌培養(yǎng)液中滴加 0.5 mL溶有0.1 g重銘酸鉀的濃硫酸 溶液后也產(chǎn)生了灰綠色，請思考原因是什么？提示：通氣不足。4 .只通過檢測產(chǎn)物中是否含有CO可確定酵母菌細胞呼吸的方式嗎？提示：不能確定。酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸都產(chǎn)生CO。歸納總結(jié)1.實驗裝置的分析(裝置見教材P91)(1)第一組裝置中的第一個錐形瓶中盛放的試劑是NaOH溶液，其目的：使進入 A中的空氣先經(jīng)NaOHi理后，排除空氣中 CO對實驗結(jié)果的干擾。(2)第二組裝置中B瓶放置一段時間后，才能與裝有澄清石灰水的錐形瓶連

8、接，其目的是讓酵母菌將B瓶中的氧氣消耗掉，確保產(chǎn)物CO均來自無氧呼吸。2.實驗中注意事項(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時，必須將煮沸的葡萄糖溶液冷卻到常溫，才可加入新鮮食用酵母 菌。(2)有氧條件裝置必須持續(xù)通入空氣，保證氧氣的充足。點緘習(xí)1 .下列關(guān)于“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的說法，不正確的是()A.酵母菌常被用作研究細胞呼吸的實驗材料，其主要原因是酵母菌屬于兼性厭氧生物B.在有氧呼吸的裝置中，可將空氣直接通入酵母菌的培養(yǎng)液C.酵母菌呼吸產(chǎn)生的 CO可使澳麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃D.酵母菌呼吸產(chǎn)生的酒精在酸性條件下能與橙色的重銘酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色B 酵母菌作為實驗材料是因為它在有氧和無

9、氧的條件下均能正常生存。酵母菌不論有 氧還是無氧條件下均能產(chǎn)生 CO,為了防止空氣中原有 CO的干擾，要將空氣先通入盛有 NaOH 溶液的錐形瓶中，再通入酵母菌溶液中。2 .為了探究酵母菌的呼吸作用類型，某同學(xué)將實驗材料和用具按下圖安裝好。以下關(guān)于 該實驗的說法錯誤的是()質(zhì)H分數(shù)為解時常群清的濟母第澄清的I映的NWH增養(yǎng)液H截水培養(yǎng)衡石展水溶液甲組乙組A.加入質(zhì)量分數(shù)為10%勺NaOH§液是為了吸U空氣中的COB.兩組裝置均需要黑暗條件下進行實驗C.甲、乙兩組裝置中澄清的石灰水都變渾濁，且甲組的渾濁程度更大D.乙組B瓶應(yīng)封口放置一段時間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶B 光對酵母菌

10、的細胞呼吸方式?jīng)]有影響，該實驗在光下和黑暗處都能進行。有氧呼吸和無氧呼吸問題探究1 .分析糖類(葡萄糖)為什么必須分解成丙酮酸后才能進行有氧呼吸的第二、三階段？提示：因為線粒體膜上不含有運輸葡萄糖的載體蛋白，葡萄糖不能進入線粒體(或線粒體內(nèi)沒有催化葡萄糖分解的酶 )。2 .細胞呼吸過程中能量發(fā)生了怎樣的變化？為什么無氧呼吸產(chǎn)生的能量是少量的？提示：細胞呼吸過程中儲存在有機物中的穩(wěn)定化學(xué)能，轉(zhuǎn)變成儲存在ATP中高能磷酸鍵的活躍化學(xué)能和熱能。無氧呼吸產(chǎn)生的能量少是因為無氧呼吸生成的乳酸或酒精中儲存大部 分能量。3 .在通風(fēng)條件不好的環(huán)境中儲藏的蘋果會有酒味散發(fā)，而馬鈴薯儲藏久了卻不會有酒味產(chǎn)生，請

11、分析其中的原因？為什么會產(chǎn)生這種差異？提示：蘋果無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和CO,馬鈴薯無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。因為不同生物細胞所具有的酶不同，導(dǎo)致反應(yīng)途徑不同，產(chǎn)物也不同。歸納總結(jié)1 .有氧呼吸和無氧呼吸的過程(如圖)方也呼吸無氧呼吸其中分別為無氧呼吸的第一、二階段；分別為有氧呼吸的第一、二、三階段。2 .有氧呼吸過程中各元素的來源和去路(1)CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是由丙酮酸和水反應(yīng)生成的，場所是線粒體基質(zhì)。(2)02參與了第三階段，H和Q結(jié)合生成水，所以細胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來自Q,場所是線粒體內(nèi)膜。(3)有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水用于第二階段和丙酮酸反應(yīng)，生成物中的

12、水是有氧呼吸第三階段H和Q結(jié)合生成的。3 .有氧呼吸和無氧呼吸的比較項目有氧呼吸無氧呼吸不同點條件不' rhzj氧場所細胞質(zhì)基質(zhì)(A階段)、線粒體(第 二、三階段)細胞質(zhì)基質(zhì)分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底產(chǎn)物CO、H2O乳酸或酒精和CQ能量釋放大量能量少量能量相 同 點反應(yīng)條件需要酶和適宜的溫度本質(zhì)氧化分解有機物，釋放能量，生成 ATP過程第一階段從葡萄糖到丙酮酸完全相同意義為生物體的各項生命活動提供能量易錯提醒：有關(guān)細胞呼吸過程的五點提醒(1)產(chǎn)生CO的不只是有氧呼吸，無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程中也有CO的產(chǎn)生。(2)有氧呼吸過程中生成的水和反應(yīng)物中的水的來源和去向不同，所以不

13、是同一分子。(3)無氧呼吸只有第一階段釋放少量能量，第二階段不釋放能量。(4)呼吸作用釋放的能量不全轉(zhuǎn)化成ATP中的能量，大部分以熱能的形式散失。(5)不是所有植物的無氧呼吸產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜根等植物組織的無 氧呼吸產(chǎn)物為乳酸。對戚續(xù)點.1 .細胞內(nèi)葡萄糖分解代謝過程如圖所示，下列敘述正確的是()A.酵母菌細胞質(zhì)基質(zhì)中可進行和過程B.劇烈運動時骨骼肌細胞中進行和過程C.乳酸菌細胞進行和過程中均產(chǎn)生HD.過程是各類細胞分解葡萄糖共同途徑D 過程在線粒體中進行，A項錯誤；劇烈運動時有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，B項錯誤；乳酸菌細胞進行過程不產(chǎn)生H , C項錯誤；各類細胞的有氧呼吸和

14、無氧呼吸共同進行過程，D項正確。深化探究（1）三類細胞能夠進行的分別是哪些過程？提示：酵母菌：或；骨骼肌細胞：或；乳酸菌：。（2）能釋放能量產(chǎn)生 ATP的過程有哪些？提示：。2 .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.甲試管中的最終產(chǎn)物為 CO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CO產(chǎn)生B 根據(jù)題目中對酵母菌的處理，甲試管中裝入的是細胞質(zhì)基質(zhì)，乙試管中裝入的是線 粒體，丙試管中裝入的

15、是未曾離心的酵母菌勻漿。三只試管中都裝入葡萄糖，在無氧條件下， 甲試管能夠完成無氧呼吸的整個過程，產(chǎn)生酒精和CO,釋放出少量的能量；乙試管不發(fā)生反應(yīng)；丙試管中能夠完成整個的無氧呼吸過程。細胞呼吸的影響因素及原理應(yīng)用問題探究3 .請從無機鹽離子的吸收方面分析，為什么農(nóng)作物要及時松土？稻田長期不排水，幼根 為什么會變黑、腐爛？提示：（1）松土可增大土壤透氣量，促進根有氧呼吸，為吸收無機鹽離子提供能量。（2）水淹會使植物根部細胞進行無氧呼吸，產(chǎn)生的酒精會毒害細胞。4 .為什么水果、地瓜能在密封的地窖中貯存很長時間而不變質(zhì)？不能進剛打開的密封的地窖，這是為什么？提示：密封的地窖氧氣被消耗，CO濃度很高

16、，高濃度的 CO抑制了水果、地瓜的細胞呼吸。剛打開的地窖缺少 Q,人不能進。歸納總結(jié)影響細胞呼吸的主要外界因素及應(yīng)用5 .溫度10 20 30 40 30溫度m（i）影響（如圖）：細胞呼吸是一系列酶促反應(yīng)，溫度通過影響酶的活性而影響細胞呼吸速率。細胞呼吸的最適溫度一般在2535 C之間。低溫儲存食品（2）應(yīng)用S大棚栽培在夜間和陰天適當(dāng)降溫溫水和面發(fā)得快6 .氧氣(1)影響(如圖)：Q是有氧呼吸所必需的，且Q對無氧呼吸過程有抑制作用。Q濃度=0時，只進行無氧呼吸。0Q濃度10%寸，同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。Q濃度10%寸，只進行有氧呼吸。Q濃度=5%寸，有機物消耗最少。中耕松土促進植物根部有氧

17、呼吸(2)應(yīng)用J無氧發(fā)酵過程需要嚴格控制無氧環(huán)境 低氧儲存糧食、水果和蔬菜7 .水分水作為有氧呼吸的反應(yīng)物可直接參與反應(yīng) 1水作為生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)影響反應(yīng)的進行(1)影響m -人，口，1在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸速率隨含水量的 I增加而加快，隨含水量的減少而減慢糧食在入倉前要進行晾曬處理(2)”用：干種子萌發(fā)前進行浸泡處理8 . CO(1)影響：CO是細胞呼吸的最終產(chǎn)物，積累過多會抑制細胞呼吸 的進行，如右圖所示。C怯釋放總有氧呼吸尤輒呼吸無就呼吸消失點加 5 O 1 5COa濃度(2)應(yīng)用：適當(dāng)增加 CO濃度，有利于水果和蔬菜的保鮮。對點練習(xí)1 . (2018 全國卷n )有些作物的種子入庫前

18、需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說 法錯誤的是()A.風(fēng)干種子中有機物的消耗減慢B.風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖C.風(fēng)干種子中細胞呼吸作用的強度高D.風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大C 風(fēng)干種子中自由水含量減少，細胞呼吸強度降低，有機物消耗減慢，A項正確、C項錯誤；風(fēng)干種子中自由水含量減少，其上微生物不易生長繁殖，B項正確；風(fēng)干種子中自由水含量減少，結(jié)合水與自由水的比值較風(fēng)干前大，D項正確。2 .如圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO的釋放量與 Q的吸收量的變化，請據(jù)圖回答以下問題：氣體的相對址O 2濃度為0時，該器官的呼吸類型是 (2)在Q濃度為b%A下時(不包括0點)，該器官的

19、呼吸類型是 ,因為(3)該器官CO釋放與Q吸收兩條曲線在 Q點重合，其呼吸類型為因為。(4)由該曲線提示的原理，我們在進行果實和種子貯藏時，應(yīng)取約a/2氧氣濃度值，理由是(5)圖中陰影部分的面積代表 。解析CO的釋放量大于 Q的吸收量，細胞進行無氧呼吸和有氧呼吸。CO的釋放量等于Q的吸收量，細胞只進行有氧呼吸。只釋放 CO,不吸收C2,細胞只進行無氧呼吸。由曲線分 析可知，CO的釋放量為總呼吸強度，a/2氧氣濃度值時呼吸強度最低，消耗有機物最少。答案(1)無氧呼吸(2)無氧呼吸和有氧呼吸CO的釋放量大于O2的吸收量(3)有氧呼吸 CO的釋放量等于Q的吸收量(4)細胞呼吸最弱，有機物消耗少(5)

20、無氧呼吸中CO的釋放量規(guī)律方法：細胞呼吸方式的判斷方法(1)依據(jù)Q的消耗量和CO的產(chǎn)生量判斷。Q的消耗量=CO的產(chǎn)生量：細胞只進行有氧呼吸。Q的消耗量CO的產(chǎn)生量：有氧呼吸和無氧呼吸同時進行。不消耗Q,但產(chǎn)生CO：細胞只進行產(chǎn)生酒精的無氧呼吸。不產(chǎn)生CO:細胞只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。(2)依據(jù)酒精和CO的生成量判斷。酒精量=CO的量：細胞只進行無氧呼吸。酒精量CO的量：有氧呼吸和無氧呼吸同時進行。課堂小結(jié)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦酶1 .有氧呼吸的反應(yīng)式：GH2Q+ 6Q+ 6HO>6CO+ 12HO+能量。:月機看在新胤率帽過一同的蒐整分肉, 二氧比里或許殯產(chǎn)生r胃液熊置若冷AATP

21、筐典靶悚2 .有氧呼吸的三個階段發(fā)生的場所依次是細 胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。3 .無氧呼吸的兩種反應(yīng)類型酶C 6H0>2GHe3（乳酸）+少量能量。酶（2）C 6H12a> 2GH5OH（酒精）+ 2CQ+少量能量。4 .真核生物有氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和 線粒體，而無氧呼吸的場所只有細胞質(zhì)基質(zhì)。5 . CO可使澳麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。6 .在酸性條件下，橙色的重銘酸鉀溶液與酒 精反應(yīng)變成灰綠色。當(dāng)堂達標分固雙基I TAN<n ANCSI3ABIADCiLTSHUANC1.（2019 全國卷n）馬鈴薯塊莖儲藏不當(dāng)會出現(xiàn)酸味，這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細胞的無氧

22、呼吸有關(guān)。下列敘述正確的是 （）A.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖B.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來C.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPD.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產(chǎn)生B 在馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二階段在相應(yīng)酶的催化下，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，B選項正確。馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，葡萄糖是細胞呼吸的原料而不是產(chǎn)物，A選項錯誤；在馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且釋放出少量能量，C選項錯誤；一般來說，氧氣濃度的升高會抑制細胞的無氧呼吸，故馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高不會增加酸味的產(chǎn)生，D選項錯誤。2.下圖為酵母菌細胞有氧呼吸的部分示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是