高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第3節(jié)ATP的主要來(lái)源-細(xì)胞呼吸第1課時(shí)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式有氧呼吸課件

第3節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸第3節(jié)ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸教師參考

新課導(dǎo)入導(dǎo)入1:上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了ATP的相關(guān)知識(shí),知道了ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),那么,糖類(lèi)中穩(wěn)定的化學(xué)能是怎樣轉(zhuǎn)化為生命活動(dòng)所需的直接能量的呢?這將是本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸。導(dǎo)入2:生物界所有生物的一切生命活動(dòng)都需要能量。無(wú)論是人類(lèi)還是細(xì)菌,能量供應(yīng)一旦停止,生命也將結(jié)束。那么,生物體內(nèi)是通過(guò)什么方式來(lái)產(chǎn)生和提供能量的呢?我們知道,物質(zhì)的燃燒需要氧氣,發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫,拉瓦錫還曾經(jīng)把生物的呼吸作用比作碳和氫的“緩慢燃燒過(guò)程”。拉瓦錫的這一說(shuō)法有道理嗎?呼吸作用能夠像燃燒那樣劇烈嗎?要想對(duì)此問(wèn)題正確作答,請(qǐng)學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容。教師參考第1課時(shí)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式、有氧呼吸第1課時(shí)探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式、有氧呼吸【教學(xué)目標(biāo)】1.基于酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能生存這一事實(shí),讓學(xué)生提出要探究的問(wèn)題,作出假設(shè),設(shè)計(jì)和進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式。[科學(xué)思維、科學(xué)探究]2.通過(guò)闡釋線粒體的結(jié)構(gòu)和有氧呼吸的過(guò)程,使學(xué)生形成“線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所”這一結(jié)構(gòu)與功能觀。[生命觀念、科學(xué)思維]【教學(xué)目標(biāo)】形成學(xué)科核心素養(yǎng)凝練素養(yǎng)自主學(xué)習(xí)形成學(xué)科核心素養(yǎng)凝練素養(yǎng)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)讀教材·學(xué)基礎(chǔ)一、細(xì)胞呼吸請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第91頁(yè),完成下面的問(wèn)題。1.概念(1)物質(zhì)變化:有機(jī)物氧化分解,生成

。(2)能量變化:釋放出能量并生成

。2.類(lèi)型:根據(jù)

,可分為

和無(wú)氧呼吸兩種類(lèi)型。二氧化碳或其他產(chǎn)物ATP是否需要氧氣有氧呼吸自主學(xué)習(xí)讀教材·學(xué)基礎(chǔ)一、細(xì)二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第91~93頁(yè)“細(xì)胞呼吸的方式”,完成下面的問(wèn)題。1.酵母菌作為實(shí)驗(yàn)材料的原因:在

的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。2.呼吸產(chǎn)物的檢測(cè)檢測(cè)產(chǎn)物試劑現(xiàn)象CO2澄清石灰水石灰水變渾濁

水溶液由藍(lán)變

再變

酒精

溶液橙色變

色有氧和無(wú)氧溴麝香草酚藍(lán)綠黃重鉻酸鉀灰綠二、探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式檢測(cè)產(chǎn)物試劑現(xiàn)象CO2澄清石灰水3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行

。(2)在有氧條件下,酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生大量

。(3)在無(wú)氧條件下,酵母菌通過(guò)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生

,還產(chǎn)生少量的

。?判斷?(1)細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物都是CO2和H2O。(

)(2)檢測(cè)CO2的產(chǎn)生除澄清的石灰水外,還可以用溴麝香草酚藍(lán)水溶液。(

)(3)酵母菌無(wú)氧呼吸會(huì)產(chǎn)生酒精和水。(

)(4)無(wú)氧呼吸的全過(guò)程都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。(

)細(xì)胞呼吸CO2和水酒精CO2×√×√3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論細(xì)胞呼吸CO2和水酒精CO2×√×√三、有氧呼吸請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第93~94頁(yè)“有氧呼吸”,完成下面的問(wèn)題。三、有氧呼吸2.場(chǎng)所及過(guò)程2.場(chǎng)所及過(guò)程據(jù)圖可知:(1)主要場(chǎng)所:

。(2)總反應(yīng)式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。(3)特點(diǎn)①必要條件:有

參與,多種

催化。②過(guò)程特點(diǎn):能量是

的,有機(jī)物

。線粒體氧酶逐步釋放徹底氧化分解據(jù)圖可知:線粒體氧酶逐步釋放徹底氧化分解?選擇?在生物體內(nèi)有機(jī)物氧化分解的全過(guò)程中,完全在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的是(

)A.葡萄糖和O2反應(yīng)生成CO2和水B.丙酮酸和水形成CO2和[H]C.[H]和O2結(jié)合生成水D.葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸和[H]B?選擇?B凝練素養(yǎng)解疑難·提能力主題一探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式教師參考問(wèn)題引領(lǐng):1.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式的實(shí)驗(yàn)中,自變量和因變量分別是什么?2.如何營(yíng)造有氧和無(wú)氧條件?凝練素養(yǎng)解疑難·提能力主題一1.實(shí)驗(yàn)課題的分析(1)本實(shí)驗(yàn)的探究課題可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄坑醒鯒l件和無(wú)氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸的情況。(2)根據(jù)檢測(cè)目的不同,可細(xì)化為兩個(gè)子課題:①在有氧和無(wú)氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的多少;②在有氧和無(wú)氧條件下酵母菌細(xì)胞呼吸是否產(chǎn)生酒精。具體分析如下:課題名稱(chēng)課題一課題二自變量有氧和無(wú)氧有氧和無(wú)氧因變量產(chǎn)生的CO2的多少酒精的有無(wú)觀測(cè)指標(biāo)澄清石灰水變渾濁的程度重鉻酸鉀溶液的顏色變化無(wú)關(guān)變量溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、空氣中的CO2(用堿性溶液吸收空氣中的CO2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論有氧條件下酵母菌產(chǎn)生的CO2比無(wú)氧條件下多在無(wú)氧條件下酵母菌產(chǎn)生酒精,而在有氧條件下不產(chǎn)生酒精1.實(shí)驗(yàn)課題的分析課題名稱(chēng)課題一課題二自變量有氧和無(wú)氧有氧和2.實(shí)驗(yàn)裝置的分析(1)第一組裝置中的第一個(gè)錐形瓶中盛放的試劑是NaOH溶液,其目的是使進(jìn)入A中的空氣先經(jīng)NaOH溶液處理,排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)第二組裝置中B瓶放置一段時(shí)間后,才能與裝有澄清石灰水的錐形瓶連接,其目的是讓酵母菌將B瓶中的氧氣消耗掉,確保產(chǎn)物CO2均來(lái)自無(wú)氧呼吸。3.實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)(1)配制酵母菌培養(yǎng)液時(shí),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。2.實(shí)驗(yàn)裝置的分析【典例1】下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置,有關(guān)敘述正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn),其中乙組作為對(duì)照組B.若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液,則E瓶?jī)?nèi)的溶液會(huì)變黃C.可根據(jù)溴麝香草酚藍(lán)水溶液變黃的時(shí)間長(zhǎng)短,來(lái)定量檢測(cè)CO2的產(chǎn)生速率D.C瓶和F瓶中溶液都變渾濁,澄清石灰水的作用不同【典例1】下圖為“探究酵母菌的呼吸方式”的實(shí)驗(yàn)裝置,有關(guān)敘解析:該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn),甲、乙組互為對(duì)照組;若向B瓶和E瓶中加入酸性重鉻酸鉀溶液,由于只有無(wú)氧呼吸才會(huì)產(chǎn)生酒精,所以E瓶?jī)?nèi)的溶液會(huì)變灰綠色;C瓶和E瓶中澄清石灰水的作用都是用來(lái)檢測(cè)CO2。答案:C易錯(cuò)提醒對(duì)比實(shí)驗(yàn)是指設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組,通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析,來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系。對(duì)比實(shí)驗(yàn)不設(shè)對(duì)照組,均為實(shí)驗(yàn)組(或互為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組)是對(duì)照實(shí)驗(yàn)的一種特殊形式,即相當(dāng)于“相互對(duì)照”。解析:該實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有氧和無(wú)氧兩種條件的對(duì)比實(shí)驗(yàn),甲、乙組互為備選例題

下列有關(guān)酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究實(shí)驗(yàn),下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

A.用酵母菌來(lái)研究細(xì)胞呼吸不同方式的原因之一是酵母菌屬于兼性厭氧菌

B.依據(jù)石灰水渾濁程度和速度可以判斷培養(yǎng)液中酵母菌的呼吸方式

C.溴麝香草酚藍(lán)水溶液可用來(lái)檢驗(yàn)CO2

D.檢驗(yàn)是否有酒精產(chǎn)生的方法是直接向培養(yǎng)液中加入橙色的重鉻酸鉀溶液

解析:酵母菌屬于兼性厭氧菌,可作為探究細(xì)胞呼吸方式的材料,且有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的量比無(wú)氧呼吸多;可用澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液來(lái)檢驗(yàn)CO2;檢驗(yàn)是否有酒精產(chǎn)生的方法是吸取少量培養(yǎng)液置于試管中,再向試管中加入酸性重鉻酸鉀溶液,而不是直接向培養(yǎng)液中加入橙色的重鉻酸鉀溶液。D備選例題

下列有關(guān)酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究實(shí)驗(yàn),下列敘述錯(cuò)【題組演練】1.在檢測(cè)酵母細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí),常用到的一些特殊的顏色反應(yīng),下列描述不正確的是(

)A.CO2可使澄清的石灰水變渾濁B.CO2可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃C.乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色D.乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色解析:檢驗(yàn)乙醇是在酸性條件下,能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色。C【題組演練】C2.測(cè)定下列哪一項(xiàng),可簡(jiǎn)便而且準(zhǔn)確判斷貯存的小麥種子的細(xì)胞呼吸方式(

)A.有無(wú)酒精生成B.有無(wú)水生成C.有無(wú)有機(jī)物消耗D.O2消耗量與CO2生成量的比值解析:O2消耗量與CO2生成量可以簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地測(cè)定,若二者比值等于1,則小麥種子進(jìn)行的是有氧呼吸,若比值為0進(jìn)行的是無(wú)氧呼吸,若比值在0~1之間,有氧呼吸和無(wú)氧呼吸同時(shí)存在。D2.測(cè)定下列哪一項(xiàng),可簡(jiǎn)便而且準(zhǔn)確判斷貯存的小麥種子的細(xì)胞呼主題二有氧呼吸的過(guò)程【典例2】下圖表示有氧呼吸過(guò)程,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A.①②④中數(shù)值最大的是①B.③代表的物質(zhì)名稱(chēng)是氧氣C.線粒體能完成圖示全過(guò)程D.硝化細(xì)菌能完成圖示全過(guò)程主題二有氧呼吸的過(guò)程解析:①是有氧呼吸第一階段釋放的能量,②是有氧呼吸第二階段釋放的能量,④是有氧呼吸第三階段釋放的能量,其中有氧呼吸第三階段釋放的能量④最多;③所在的過(guò)程表示的是有氧呼吸的第二階段,反應(yīng)物是丙酮酸和水分子,所以③代表水分子;有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,線粒體只能完成有氧呼吸的第二階段和第三階段;硝化細(xì)菌屬于需氧型的生物,雖然沒(méi)有線粒體,但是含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,所以能夠完成圖示全過(guò)程。答案:D解析:①是有氧呼吸第一階段釋放的能量,②是有氧呼吸第二階段釋易錯(cuò)提醒(1)線粒體是細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所,而非唯一場(chǎng)所,因?yàn)橛醒鹾粑牡谝浑A段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的。(2)線粒體內(nèi)不能直接將葡萄糖分解。葡萄糖需在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸和[H]后,丙酮酸才能在線粒體中被進(jìn)一步分解。(3)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的充分但非必要條件,如大腸桿菌(原核生物)無(wú)線粒體,但能進(jìn)行有氧呼吸。易錯(cuò)提醒(1)線粒體是細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所,而非唯【題組演練】1.關(guān)于有氧呼吸的敘述不正確的是(

)A.三個(gè)階段都產(chǎn)生能量 B.三個(gè)階段都能合成ATPC.三個(gè)階段都需要酶催化 D.三個(gè)階段都產(chǎn)生[H]解析:有氧呼吸的三個(gè)階段都要釋放能量并產(chǎn)生ATP,有氧呼吸三個(gè)階段都需要相關(guān)的酶催化;有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生[H],第三階段利用前兩個(gè)階段的[H]與氧氣結(jié)合生成水。D【題組演練】D2.如圖所示為某綠色植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過(guò)程,下列相關(guān)敘述中正確的是(

)①圖解中的a、b兩物質(zhì)依次是H2O和O2②圖解中甲、乙兩階段產(chǎn)生[H]的場(chǎng)所都是線粒體③圖解中丙階段產(chǎn)生的水中的氫最終都來(lái)自葡萄糖④1分子丙酮酸經(jīng)過(guò)乙、丙兩階段可產(chǎn)生6分子水⑤圖示過(guò)程在有光和無(wú)光的條件下都能進(jìn)行⑥用18O標(biāo)記葡萄糖,則產(chǎn)物CO2中會(huì)檢測(cè)到放射性⑦若葡萄糖進(jìn)入線粒體,可在酶的作用下,生成CO2和H2OA.①⑤⑥ B.①③⑥⑦ C.②③④⑦ D.②④⑤⑥A2.如圖所示為某綠色植物細(xì)胞內(nèi)部分物質(zhì)的代謝過(guò)程,下列相關(guān)敘解析:由題圖分析可知,該過(guò)程表示細(xì)胞的有氧呼吸過(guò)程,甲表示有氧呼吸的第一階段,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成,在酶的作用下將葡萄糖分解為丙酮酸和少量[H],釋放少量能量。乙表示有氧呼吸的第二階段,在線粒體中丙酮酸和水(即圖中a)徹底分解成CO2并產(chǎn)生大量的[H],釋放少量能量。丙表示有氧呼吸的第三階段,前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H]與O2(即圖中b)結(jié)合生成水,釋放大量能量。細(xì)胞呼吸與光照無(wú)關(guān)。葡萄糖中的C、O最終進(jìn)入CO2,而H進(jìn)入H2O中。線粒體中的酶不能催化葡萄糖分解。解析:由題圖分析可知,該過(guò)程表示細(xì)胞的有氧呼吸過(guò)程,甲表示有3.提取鼠肝細(xì)胞的線粒體為實(shí)驗(yàn)材料,向盛有線粒體的試管中注入丙酮酸時(shí),測(cè)得氧的消耗量很大;當(dāng)注入葡萄糖時(shí),測(cè)得氧的消耗量幾乎為零;同時(shí)注入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖時(shí),氧消耗量又較大。對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋不正確的是(

)A.丙酮酸徹底分解和水的生成過(guò)程都是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的B.在線粒體內(nèi)不能完成葡萄糖的分解,但能完成丙酮酸的分解C.葡萄糖分解成丙酮酸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成的D.有氧呼吸中,水的參與和生成都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的解析:丙酮酸徹底氧化分解生成二氧化碳是有氧呼吸的第二階段,在線粒體基質(zhì)中完成,生成水在線粒體內(nèi)膜上完成;葡萄糖分解成丙酮酸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,不能在線粒體中進(jìn)行,在線粒體內(nèi)能完成丙酮酸的分解;葡萄糖分解成丙酮酸是有氧呼吸的第一階段,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行;小鼠肝細(xì)胞有氧呼吸過(guò)程中,水的參與和生成都是在線粒體中進(jìn)行的。D3.提取鼠肝細(xì)胞的線粒體為實(shí)驗(yàn)材料,向盛有線粒體的試管中注入形成學(xué)科核心素養(yǎng)(一)重要生物學(xué)概念1.細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。2.“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實(shí)驗(yàn)表明,酵母菌既可以在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸又可以在無(wú)氧條件下進(jìn)行無(wú)氧呼吸,即細(xì)胞呼吸的類(lèi)型分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。3.線粒體是真核細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。4.有氧呼吸的全過(guò)程十分復(fù)雜,可以概括地分為三個(gè)階段,每一階段的化學(xué)反應(yīng)都有能量的釋放。5.有氧呼吸的反應(yīng)式可簡(jiǎn)寫(xiě)成:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。形成學(xué)科核心素養(yǎng)(一)重要生物學(xué)概念(二)學(xué)科核心素養(yǎng)1.生命觀念:形成“線粒體的結(jié)構(gòu)與有氧呼吸相適應(yīng)”的結(jié)構(gòu)與功能觀。2.科學(xué)思維:運(yùn)用歸納與概括的方法,總結(jié)有氧呼吸的過(guò)程。3.科學(xué)探究:學(xué)會(huì)基于生物學(xué)事實(shí)提出問(wèn)題,作出假設(shè);能根據(jù)假設(shè)確定實(shí)驗(yàn)的總體思路和細(xì)化實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)會(huì)設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(二)學(xué)科核心素養(yǎng)(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建請(qǐng)嘗試構(gòu)建本課時(shí)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建謝謝觀賞！謝謝觀賞！編后語(yǔ)