高中生物 第5章 第3節(jié) 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用教案 新人教版必修1

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)

1.通過(guò)對(duì)細(xì)胞呼吸過(guò)程的學(xué)習(xí)，形成物質(zhì)與

1.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，認(rèn)識(shí)有氧呼

能量的生命觀念。

吸和無(wú)氧呼吸的條件和產(chǎn)物。

2.通過(guò)對(duì)有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所和過(guò)程

2.比較有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程，掌握兩

的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成分類(lèi)與比較的科學(xué)思維方式。

過(guò)程的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。(重難點(diǎn))

3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式，提高

3.理解細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用。(重點(diǎn))

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的科學(xué)探究能力。

自主預(yù)習(xí)。揣新那

NINHUYUXITAZXIZNHI:

一、細(xì)胞呼吸的方式

1.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

(1)酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

酵代謝類(lèi)型

兼性厭氧型

母

細(xì)胞呼吸方式

菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

(2)呼吸產(chǎn)物的檢測(cè)

檢測(cè)產(chǎn)物試劑現(xiàn)象

澄清石灰水石灰水變混濁

C02

澳麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃

酒精酸性條件下的重銘酸鉀溶液橙色變灰綠色

(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)行細(xì)胞呼吸。

有氧條件：大量的二氧化碳和水

②產(chǎn)物〔無(wú)氧條件：產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少一量的二氧化碳

2.細(xì)胞呼吸的類(lèi)型

有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。

二、有氧呼吸

1.總反應(yīng)式

酶

C6Hl+6H2。+602——>12H2。+6c0?+能量。

2.過(guò)程

掃

碼

看

微

課

念

3.概

體。

線粒

質(zhì)和

質(zhì)基

細(xì)胞

所：

(D場(chǎng)

化。

種酶催

、多

參與

有氧

件：

(2)條

質(zhì)變化

(3)物

物。

有機(jī)

萄糖等

：葡

應(yīng)物

①反

。

和水

化碳

二氧

物：

②產(chǎn)

。

量暨E

成大

并生

能量

釋放

化：

量變

(4)能

特點(diǎn)

的不同

外燃燒

物在體

與有機(jī)

氧呼吸

4.有

和；

程溫

吸過(guò)

氧呼

(D有

;

步罹放

反應(yīng)逐

的化學(xué)

一系列

量經(jīng)過(guò)

中的能

有機(jī)物

進(jìn)行時(shí)

氧呼吸

(2)有

。

匕中

在生

儲(chǔ)存

部分

當(dāng)一

有相

能量

放的

吸釋

氧呼

(3)有

吸

無(wú)氧呼

三、

。

基質(zhì)

胞質(zhì)

：細(xì)

場(chǎng)所

1.

過(guò)程

類(lèi)型和

2.

酵

乳酸發(fā)

酵

酒精發(fā)

類(lèi)型

能量

+少量

逡+回

段

第一階

丙酮E

糖f

葡萄

02

精+C

酸f酒

丙酮

段

第二階

酸

f乳

丙酮酸

酶

酶

量

+少

2CO2

OH+

?2aH5

l——

C6H

反應(yīng)式

量

少量能

6。3+

?2C3H

l——

C6H

能量

、玉

菜根

、甜

塊莖

鈴薯

、馬

動(dòng)物

高等

母菌等

、酵

植物

某些

實(shí)例

菌等

、乳酸

米胚

念

3.概

。

產(chǎn)物

其他

碳或

氧化

成二

解,生

化分

物氧

有機(jī)

化：

質(zhì)變

(1)物

TP。

少量A

生成

量并

出能

釋放

化：

量變

(2)能

四、細(xì)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、醋酸桿菌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(yùn)動(dòng)使細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸,避免肌細(xì)胞產(chǎn)生大量乳酸。

(3)及時(shí)松土有利于根系生長(zhǎng)。

(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(wú)氧呼吸原理的應(yīng)用

(1)利用糧食通過(guò)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(guò)無(wú)氧呼吸進(jìn)行大量繁殖,皮膚破損較深時(shí)，需清理傷口并注射

破傷風(fēng)抗毒血清等。

F基礎(chǔ)診

1.有氧呼吸每個(gè)階段都產(chǎn)生ATP,但是產(chǎn)生的量不同。()

2.無(wú)氧呼吸的兩個(gè)階段都釋放了少量的能量。()

3.細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物都是CO?和水。()

4.不同生物無(wú)氧呼吸所需要的酶都是相同的。()

5.儲(chǔ)存蔬菜、水果時(shí)應(yīng)隔絕以減弱細(xì)胞呼吸。()

提小：1.V

2.X無(wú)氧呼吸第二階段不釋放能量。

3.XCO?和水是有氧呼吸的產(chǎn)物。

4.X不同生物無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，酶也不同。

5.X若隔絕細(xì)胞無(wú)氧呼吸會(huì)加強(qiáng)，不利于蔬菜、水果的儲(chǔ)存，而應(yīng)低氧儲(chǔ)存。

合作探究。及重萌

HEZUOTANJIUGQNGZHONGNAN

25究點(diǎn)1探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式

［問(wèn)題探究］

1.教材外的裝置圖中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?jǐn)?shù)為10%

的NaOH溶液的作用是什么？

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(jìn)行有氧呼吸。

NaOH溶液的作用是除去空氣中的C02,以保證第三個(gè)錐形瓶中澄清石灰水變混濁是酵母菌有氧

呼吸產(chǎn)生的CO2所致。

2.B裝置中，為什么要將B瓶封口放置一段時(shí)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(jìn)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(kāi)始產(chǎn)生的C0?排掉；一段時(shí)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(wú)氧呼吸產(chǎn)生的COz通入澄清的石灰水，否則會(huì)出現(xiàn)兩組澄清石灰水

混濁程度差不多的情況。

3.若實(shí)驗(yàn)檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)A瓶的酵母菌培養(yǎng)液中滴加0.5mL溶有0.1g重銘酸鉀的濃硫酸

溶液后也產(chǎn)生了灰綠色，請(qǐng)思考原因是什么？

提示：通氣不足。

4.只通過(guò)檢測(cè)產(chǎn)物中是否含有CO?可確定酵母菌細(xì)胞呼吸的方式嗎？

提示：不能確定。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都產(chǎn)生C0“

［歸納總結(jié)］

1.實(shí)驗(yàn)裝置的分析(裝置見(jiàn)教材PQ

(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：使進(jìn)入A中的空

氣先經(jīng)NaOH處理后，排除空氣中CO?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CO,均來(lái)自無(wú)氧呼吸。

2.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

(2)有氧條件裝置必須持續(xù)通入空氣，保證氧氣的充足。

點(diǎn)!練回■

1.下列關(guān)于“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的說(shuō)法，不正確的是()

A.酵母菌常被用作研究細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)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(lán)水溶液由藍(lán)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(shí)驗(yàn)材料是因?yàn)樗谟醒鹾蜔o(wú)氧的條件下均能正常生存。酵母菌不論有

氧還是無(wú)氧條件下均能產(chǎn)生CO2,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(lèi)型，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)材料和用具按下圖安裝好。以下關(guān)于

該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

接橡皮球

(或氣泵)/

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為酵母菌澄清的

10%的NaOH培養(yǎng)液石灰水

溶液

甲組乙組

A.加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液是為了吸收空氣中的C02

B.兩組裝置均需要黑暗條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

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(shí)間后，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶

B［光對(duì)酵母菌的細(xì)胞呼吸方式?jīng)]有影響，該實(shí)驗(yàn)在光下和黑暗處都能進(jìn)行。］

2兔點(diǎn)?/___________________有氧呼吸和無(wú)氧呼吸

［問(wèn)題探究］

1.分析糖類(lèi)(葡萄糖)為什么必須分解成丙酮酸后才能進(jìn)行有氧呼吸的第二、三階段？

提示：因?yàn)榫€粒體膜上不含有運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白，葡萄糖不能進(jìn)入線粒體(或線粒體

內(nèi)沒(méi)有催化葡萄糖分解的酶)。

2.細(xì)胞呼吸過(guò)程中能量發(fā)生了怎樣的變化？為什么無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的能量是少量的？

提示：細(xì)胞呼吸過(guò)程中儲(chǔ)存在有機(jī)物中的穩(wěn)定化學(xué)能，轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存在ATP中高能磷酸鍵

的活躍化學(xué)能和熱能。無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的能量少是因?yàn)闊o(wú)氧呼吸生成的乳酸或酒精中儲(chǔ)存大部

分能量。

3.在通風(fēng)條件不好的環(huán)境中儲(chǔ)藏的蘋(píng)果會(huì)有酒味散發(fā)，而馬鈴薯儲(chǔ)藏久了卻不會(huì)有酒味

產(chǎn)生，請(qǐng)分析其中的原因？為什么會(huì)產(chǎn)生這種差異？

提示：蘋(píng)果無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和C02,馬鈴薯無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。因?yàn)椴煌?/p>

細(xì)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(wú)氧呼吸的過(guò)程(如圖)

有氧呼吸無(wú)氧呼吸

C6Hl2。6

2c3H62c3H6。3

2c2H5OH+2c。2

其中①④分別為無(wú)氧呼吸的第一、二階段；①②③分別為有氧呼吸的第一、二、三階段。

2.有氧呼吸過(guò)程中各元素的來(lái)源和去路

C6H,2O6+6O2+6H2O逋6co2+12%0+能量

(1)CO?是在第二階段產(chǎn)生的，是由丙酮酸和水反應(yīng)生成的，場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。

(2)02參與了第三階段，［H］和02結(jié)合生成水，所以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的水中的氧來(lái)自場(chǎng)

所是線粒體內(nèi)膜。

(3)有氧呼吸過(guò)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)，生成物中的水是有氧呼吸第三階段［H］和G結(jié)合生成的。

3.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的比較

項(xiàng)目有氧呼吸無(wú)氧呼吸

條件需氧不需氧

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(第一階段)、線粒體(第

不場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

二、三階段)

同

分解程度葡萄糖被徹底分解葡萄糖分解不徹底

點(diǎn)