山西省阳泉市第十七中学人教版高一生物必修1导学案：5.3ATP的主要来源——细胞呼吸.doc

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1、高一生物必修一 分子与细胞导学案（编号： GZSWRJBXY18）班级 ，小组名： ， 姓名 课 题细胞的能量供应和应用 ATP的主要来源-细胞呼吸主编制人编制时间使用时间导语导入新课：体育课上进行了100米短跑，课后部分女同学感觉腿酸痛，这是什么原因呢？ 激起学生的兴趣后引入新课。学习目标1说出线粒体的结构和功能。2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。学习任务细胞呼吸：指 在细胞内经过一系列氧化分解，生成 或其他产物，释放 并且生成 的过程。一、探究酵母菌细胞呼吸的方式近年来生物高考有关实验的内容越来越多，考

2、查的内容呈多样化，多数考生的答题和标准答案的要求还有相当的距离，特别表现在对实验基本操作的表述上。答题存在问题有:对照不明确、指代不明确、观察指标不明确、混淆实验结果和实验结论等，问题的关键是我们没有从整体上把握实验设计的方法，我们可以分六步完成实验设计：提出问题探究酵母菌细胞呼吸的方式作出假设设计实验 原则 1 2 3进行实验-实验现象条件澄清石灰水/出现的时间重铬酸钾-浓硫酸溶液有氧无氧结论1酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都可以生存,属于 。2CO2的检测方法 （1）CO2使澄清石灰水变浑浊 （2）CO2使 由 变 再变 。3酒精的检测橙色的 溶液在 条件下与酒精发生反应，变

3、成 。二、有氧呼吸1概念：细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把 等有机物彻底氧化分解，产生出 和 ，释放出 ，生成许多 的过程。有氧呼吸是高等动物和植物细胞呼吸的主要形式。也是通常所指的呼吸形式。2线粒体的结构特点：双层膜结构，内有基质；内膜向内折叠成 ，增大了内膜面积；内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的 。3有氧呼吸的过程 项目 阶段场所反应物生成物释放能量（ATP）第一阶段第二阶段第三阶段4有氧呼吸的总反应式： 总结：有氧呼吸的主要场所是 ，为什么？ 1mol葡萄糖彻底氧化分解释放 KJ能量，其中有 KJ储存于ATP中，可生成 mol ATP。 三、无氧呼吸1概念：一般是指细胞在

4、条件下，通过 的催化作用，把 等有机物分解成为 ，同时释放出少量 的过程。2两种方式的比较:场所反应物生成物释放能量（ATP）举例乳酸四、细胞呼吸的意义1为生物体的生命活动提供 。2呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供 。 五、细胞呼吸原理的应用1发酵技术，2农业生产，3粮食储藏和果蔬保鲜依据气体变化情况，判断呼吸方式：着色液移动方向呼吸方式装置1着色液 移，装置2着色液 移。装置1着色液 移，装置2着色液 移。装置1着色液 移，装置2着色液 移。课堂训练知识点一有氧呼吸1如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是 ()A中数值最大的是B代表的物质名称是氧气C线粒体能完成图示全过程D原核生物能

5、完成图示全过程2有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：C6H12O6丙酮酸H；丙酮酸H2OCO2H；HO2H2O。下列与此相关的叙述中正确的是 ()A第阶段反应极易进行，无需酶的催化B第阶段无ATP生成，第阶段生成较多的ATPC第阶段能为其他化合物的合成提供原料D第阶段与无氧呼吸的第阶段不同知识点二无氧呼吸3在a、b、c、d条件下，测得某小麦种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表，若底物是葡萄糖，则下列叙述中错误的是 ()条件CO2释放量O2吸收量a100b83c64d77A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精Bb条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少Cc条件下，无氧呼吸消耗的葡萄糖

6、是有氧呼吸消耗的3倍Dd条件下，产生的CO2全部来自线粒体4下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ()A无氧呼吸的终产物是丙酮酸B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累D质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多知识点三细胞呼吸原理的应用5贮藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗，下列最适宜的贮藏条件是()A高CO2浓度、低氧浓度和零下低温B低CO2浓度、高氧浓度和零下低温C低氧浓度、高CO2浓度和零上低温D完全无氧、高CO2浓度和零上低温6下列各项利用了细胞呼吸原理的是 ()真空包装的水果可延长保存期粮食晒干后储存 利用葡萄、粮食和酵母菌制

7、酒温室大棚适当增加CO2浓度、肥料以提高光合作用效率ABCD知识建构与反思5.3.1 有氧呼吸5.3.2 无氧呼吸要求1.按照思维导图梳理知识，加深理解2.完成学案相互交流找出共性问题填写问题卡并自主评价小组评价教师评价课堂训练参考答案1D图中分别是有氧呼吸第一、二、三阶段产生的ATP，其中第三阶段产生的ATP最多；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和H，因此是H2O；第一、二、三阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜；原核生物也可以进行有氧呼吸。思路导引分析时应从以下几方面入手：(1)知道有氧呼吸过程中物质和能量的变化。(2)明确有氧呼吸发生的条件及场所。(3)知道哪些生物会

8、发生有氧呼吸，及决定其发生的内部结构。2C有氧呼吸的中间产物丙酮酸等能为其他化合物的合成提供原料。思路导引由题目获取的主要信息有：有氧呼吸全过程的物质变化。解决此问题要求掌握有氧呼吸的每个阶段所需要的条件、产物及与无氧呼吸过程的联系。3C本题考查了有氧呼吸和无氧呼吸的判断方法，解析如下：(1)a条件下无O2吸收只进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。(2)b条件下O2吸收为3 mol，CO2释放为8 mol有氧呼吸消耗葡萄糖 mol；无氧呼吸释放CO2为8 mol3 mol5 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖 mol，则无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多。(3)c条件下O2吸收为4 mol，CO2释放为6

9、mol无氧呼吸释放CO2为6 mol4 mol2 mol，则相对来说有氧呼吸消耗 mol葡萄糖而无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖。(4)d条件下，O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸。方法点拨根据细胞呼吸物质变化的数量关系来判断细胞呼吸方式(1)依据O2吸收量和CO2释放量判断不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸；O2吸收量CO2释放量只进行有氧呼吸；O2吸收量CO2释放量两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自无氧呼吸。(2)依据酒精和CO2生成量判断酒精量CO2量只进行无氧呼吸；酒精量CO2量两种呼吸方式同时进行，且多余CO2来自有氧呼吸。4D无氧呼吸的最终产物是乳酸或酒精和CO2，有氧呼吸前两

10、个阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2的参与，该过程并没有H的积累，H只在细胞基质中参与反应，产生无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原，脂肪储存的能量更多，因此有氧氧化释放的能量多。知识链接有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系5.C影响细胞呼吸的因素主要有水分、氧气和温度。题干中要求减少水分的消耗，所以只能从氧浓度和温度两方面考虑。酶活性在一定温度范围内，随温度的升高而增强，故低温是贮藏行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤而失去苹果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率。完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸

11、，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸起抑制作用，而有氧呼吸又很弱，有机物的消耗达到最低。思路导引本题为实践应用题。解答此题应理解影响细胞呼吸的因素及原理，然后综合分析得出正确答案。方法点拨水果、蔬菜、粮食的储存条件粮食的贮藏条件为：低温、低氧、干燥，以降低细胞呼吸对有机物的消耗，还要定期通风，排热排湿；水果蔬菜的储存要考虑保鲜，其储存条件为：低温、低氧、适宜的湿度。6B真空包装可降低袋内含氧量，抑制霉菌、好氧细菌的细胞呼吸，防止蔬菜水果变质，达到保鲜、保质的目的；粮食晒干过程中降低了细胞的含水量，降低了细胞呼吸强度；用粮食制酒利

12、用的是酵母菌在无氧条件下发酵(无氧呼吸)产生酒精；温室大棚适当增加CO2浓度、肥料能提高光合作用效率，与细胞呼吸无关。知识链接影响呼吸作用的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水等。温度是通过影响酶的活性来影响呼吸作用的。生物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，在一定的范围内，有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增强，在有氧的情况下，无氧呼吸受到抑制。二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定的范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强。教材问题参考答案第3节 ATP的主要来源细胞呼吸（一）问题探讨1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量

13、。2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。（二）探究提示：重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。（三）小字部分的问题有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.31025个ATP转化为ADP。（四）旁栏思考题提示：一

14、般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。（五）资料分析2.提示：胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。（六）练习 基础题1.C。 2.B。3.提示：有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线

15、粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的。4.不能。因为绿色植物在光合作用中也能形成ATP。拓展题 提示：人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来：除一部分储存在ATP中外，其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了维持各项生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。细胞呼吸

16、原理的应用选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌

17、。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠味精。水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉