5.3細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用第3課時導(dǎo)學(xué)案高一上學(xué)期生物人教版必修1

細(xì)胞的的原理和應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案03班級姓名【教學(xué)目標(biāo)】1．概述無氧呼吸的過程，并比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同。2．應(yīng)用細(xì)胞呼吸的原理來解決問題。(一)無氧呼吸物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化【預(yù)習(xí)案】1．無氧呼吸的場所：____________。2．無氧呼吸的過程(1)第一個階段：與________的第一個階段完全相同。(2)第二個階段：________________在酶(與催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成________________，或者轉(zhuǎn)化成乳酸。注意：無氧呼吸第二階段不釋放能量。3．無氧呼吸的類型及反應(yīng)式4．無氧呼吸的概念：指細(xì)胞在__________參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過__________分解，釋放________能量的過程。5.能量：①只在釋放少量能量，生成少量ATP。②葡萄糖分子中的大部分能量存留在中。微點撥：人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖。6．細(xì)胞呼吸的概念和意義概念是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成，釋放能量并生成過程意義①為生物體提供；②是生物體的樞紐【探究案】任務(wù)一：分析無氧呼吸的過程及其與有氧呼吸的比較(一)分析無氧呼吸的過程1．嘗試寫出無氧呼吸兩個階段的反應(yīng)式第一階段第二階段產(chǎn)生酒精大多數(shù)植物、酵母菌等產(chǎn)生乳酸高等動物、乳酸菌和少數(shù)植物器官(馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等)2.為什么無氧呼吸第二階段不產(chǎn)生ATP，但要進(jìn)行第二階段反應(yīng)呢？(提示信息：已知細(xì)胞中的NAD＋的含量不多；丙酮酸不能運出細(xì)胞。)_______________________________________________________________________________________________________________________________________3．不同細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)物不同的直接原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________4．1mol葡萄糖有氧呼吸能釋放2870kJ的能量，而1mol葡萄糖在分解生成乳酸以后，只釋放196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量儲存在ATP中。據(jù)此分析，在進(jìn)行無氧呼吸過程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解釋放的能量的主要去向分別是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．骨骼肌中的丙酮酸被還原成乳酸，大部分從活躍的肌細(xì)胞中擴(kuò)散到血液，然后又通過血液帶回肝，在肝中重新轉(zhuǎn)化成葡萄糖。從物質(zhì)和能量角度解釋乳酸在肝臟中重新轉(zhuǎn)化成葡萄糖的意義是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________________6．請從競爭的角度思考，乳酸菌通過無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的意義是什么？________________________________________________________________________下面各項按照無氧呼吸類型進(jìn)行分類：①甜菜塊根②玉米的根毛細(xì)胞③馬鈴薯塊莖④人體劇烈運動時的部分肌肉細(xì)胞⑤酵母菌⑥乳酸菌⑦玉米的胚⑧蘋果⑨玉米的根(水淹)產(chǎn)酒精和二氧化碳的是__________；產(chǎn)乳酸的是__________。(二)對比分析有氧呼吸和無氧呼吸的異同項目有氧呼吸無氧呼吸不同點條件需氧不需氧場所分解程度產(chǎn)物能量釋放相同點反應(yīng)條件需酶和適宜溫度實質(zhì)過程意義為生物體的各項生命活動提供能量【拓展延伸】1．細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)間量的比例關(guān)系(1)反應(yīng)式有氧呼吸無氧呼吸(2)相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6。②無氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2。③消耗等量的葡萄糖時，需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和＝。④產(chǎn)生等量的CO2時消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量：無氧呼吸∶有氧呼吸＝。掌握判斷細(xì)胞呼吸方式的兩大依據(jù)()[典例]種子貯藏中需要控制細(xì)胞呼吸以減少有機(jī)物的消耗。若作物種子細(xì)胞呼吸所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關(guān)于種子細(xì)胞呼吸的敘述，錯誤的是A．若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸B．若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等C．若細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放D．若細(xì)胞同時進(jìn)行有氧和無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的多【課堂檢測案】1．判斷下列表述的正誤()(1)無氧呼吸兩個階段都可以產(chǎn)生ATP。()(2)無氧呼吸過程中沒有氧氣參與，所以有[H]的積累。()(3)人體產(chǎn)生二氧化碳的細(xì)胞呼吸方式是有氧呼吸。()(4)水稻根、蘋果果實、馬鈴薯塊莖等植物器官的細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物都是酒精和二氧化碳。()(5)細(xì)胞呼吸可以把蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的代謝聯(lián)系起來。()2．酵母菌有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所與無氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所分別位于A．線粒體與葉綠體B．葉綠體與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C．線粒體與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D．核糖體與線粒體()3．人體在劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞處于暫時相對缺氧狀態(tài)，葡萄糖消耗量劇增，但只釋放少量能量，這是因為Ａ.大量能量隨汗液流失B．大量能量在葡萄糖中未釋放出來C．大量能量在酒精中未釋放出來D．大量能量在乳酸中未釋放出來()4．如圖為細(xì)胞呼吸的模式圖，其中序號表示生理過程。下列敘述正確的是A．④過程和⑤過程都不能產(chǎn)生ATPB．骨骼肌細(xì)胞中可以發(fā)生的過程有①②③④C．酵母菌細(xì)胞中③過程發(fā)生的場所是線粒體基質(zhì)D．①④過程中葡萄糖儲存的能量大部分以熱能的形式散失()5．[H]是在生物細(xì)胞中廣泛存在的遞氫體，對生物細(xì)胞內(nèi)的多種化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行具有重要作用。下圖是小麥葉肉細(xì)胞中[H]在細(xì)胞代謝中的產(chǎn)生和傳遞途徑，X、Y、Z表示不同的物質(zhì)，下列相關(guān)敘述正確的是A．X表示丙酮酸，形成時有[H]產(chǎn)生B．Z表示CO2，②過程無[H]消耗和產(chǎn)生C．Y表示酒精，③過程有[H]消耗和產(chǎn)生D．在O2充足的情況下，①②發(fā)生在線粒體()6．在細(xì)胞呼吸過程中，若有CO2產(chǎn)生，則下列敘述正確的是A．不一定發(fā)生有氧呼吸，但一定有水產(chǎn)生B．不一定發(fā)生無氧呼吸，但一定有能量釋放C．不一定在生物膜上進(jìn)行，但一定有酒精產(chǎn)生D．不一定在線粒體中進(jìn)行，但一定有葡萄糖的消耗()7．向一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液通入不同濃度的氧氣時，其產(chǎn)生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列敘述錯誤的是氧濃度/%abcd產(chǎn)生CO2的量/mol產(chǎn)生C2H5OH的量/mol0a時，只進(jìn)行無氧呼吸B．氧濃度為b時，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為0.6molC．氧濃度為c時，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精發(fā)酵D．氧濃度為d時，只進(jìn)行有氧呼吸細(xì)胞的的原理和應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案03(一)無氧呼吸物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化【預(yù)習(xí)案】1．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2．(1)有氧呼吸(2)丙酮酸酒精和二氧化碳3．C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量4．沒有氧氣不完全少量5.能量：①只在第一階段釋放少量能量，生成少量ATP。②葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。微點撥：人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸能在肝臟中再次轉(zhuǎn)化為葡萄糖。6．細(xì)胞呼吸的概念和意義概念生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP過程意義①為生物體提供能量；②是生物體代謝的樞紐【探究案】(一)1.C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量2C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]→2C2H5OH(酒精)＋2CO22C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]→2C3H6O3(乳酸)2．由于細(xì)胞中NAD＋的含量不多，隨著NADH的積累，NAD＋逐漸被消耗。當(dāng)NAD＋的含量很低時，細(xì)胞呼吸的第一階段的過程就會停止，ATP的合成也會停止。因此為了保障通過細(xì)胞呼吸第一階段的持續(xù)以獲得ATP,NADH就要轉(zhuǎn)化成NAD＋來實現(xiàn)循環(huán)利用，來自NADH中的氫就會被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能運出細(xì)胞的，如果持續(xù)積累，也會抑制細(xì)胞呼吸第一階段的進(jìn)行。3．不同細(xì)胞所具有的酶的種類不同，導(dǎo)致反應(yīng)途徑不同，產(chǎn)物也不同。4．無氧呼吸過程中，葡萄糖中的能量主要儲存到乳酸或酒精中沒有釋放出來；而氧化分解釋放的能量主要以熱能的形式散失。5．減少機(jī)體內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費，有機(jī)物和能量再次被利用。6．乳酸菌產(chǎn)生的乳酸排到外界環(huán)境中，會導(dǎo)致環(huán)境中pH降低，使得一些不耐酸的微生物死亡，有利于乳酸菌在競爭中占據(jù)優(yōu)勢。7.提示：②⑤⑧⑨①③④⑥⑦(二)對比分析有氧呼吸和無氧呼吸的異同項目有氧呼吸無氧呼吸不同點條件需氧不需氧場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)、線粒體(第二、三階段)細(xì)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CO2、H2O乳酸或酒精和CO2能量釋放大量能量少量能量相同點反應(yīng)條件需酶和適宜溫度本質(zhì)氧化分解有機(jī)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2．細(xì)胞呼吸反應(yīng)式中各物質(zhì)間量的比例關(guān)系(1)反應(yīng)式無氧呼吸(2)相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系③3∶4。④3∶1。[典例][解析]在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)乙醇的無氧呼吸均可產(chǎn)生CO2，其中產(chǎn)乙醇的無氧呼吸產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，有氧呼吸不產(chǎn)生乙醇，因而若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，說明細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸，A正確；根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式，在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下，若細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的分子數(shù)相等，B正確；根據(jù)無氧呼吸的反應(yīng)式，在反應(yīng)底物是葡萄糖的情況下，若細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸，則不需要消耗O2也不產(chǎn)生CO2，C正確；有氧呼吸過程中，吸收O2的分子數(shù)和釋放CO2的分子數(shù)相等，而無氧呼吸不消耗O2，但可能產(chǎn)生CO2，若細(xì)胞同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的分子數(shù)少或兩者的數(shù)目相等，D錯誤。[答案]D【課堂檢測案】1．(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(×)(5)(√)2．解析：選C酵母菌有氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是線粒體基質(zhì)，無氧呼吸時產(chǎn)生CO2的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，C正確。3．解析：選D水和無機(jī)鹽等物質(zhì)能隨汗液流失，能量不能隨汗液流失，A錯誤；人體細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，大量能量儲存在不徹底氧化分解產(chǎn)物乳酸中未釋放出來，所以此時葡萄糖氧化分解只釋放少量的能量，D正確，B、C錯誤。4．解析：選A④無氧呼吸產(chǎn)生酒精的第二階段和⑤無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的第二階段，都不釋放能量，不能產(chǎn)生ATP，A正確；骨骼肌細(xì)胞中可以發(fā)生的過程有①②③⑤，B錯誤；酵母菌是真核生物，③過程為有氧呼吸的第三階段，發(fā)生的場所是細(xì)胞中的線粒體內(nèi)膜，C錯誤；①④為無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程，無氧呼吸中葡萄糖的能量大部分儲存在不徹底的氧化產(chǎn)物酒精中，沒有釋放出來，D錯誤。5．解析：選A①表示有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行，一分子葡萄糖分解為兩分子丙酮酸(X)并產(chǎn)生少量的[H]，A正確；②表示有氧呼吸的第二和第三階段，Z表示CO2，第二階段產(chǎn)生[H]、第三階段消耗[H]，B錯誤；③表示無氧呼吸第二階段，Y表示酒精，該過程有[H]消耗但無[H]產(chǎn)生，C錯誤；在O2充足的情況下，①②表示有氧呼吸的過程，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，D錯誤。6．解析：選B有水產(chǎn)生的呼吸方式一定是有氧呼吸，A錯誤；細(xì)胞有氧呼吸過程中有CO2產(chǎn)生，且一定有能量釋放，B正確；CO2可產(chǎn)生于無氧呼吸和有氧呼吸的第二階段，其場所分別為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)，都不在生物膜上進(jìn)行，有氧呼吸過程沒有酒精產(chǎn)生，C錯誤；細(xì)胞呼吸的底物一般是葡