1、第3节 ATP的主要来源细胞呼吸学案设计第5章细胞的能量供应和利用第3节ATP的主要来源细胞呼吸学习目标1.说明细胞呼吸的基本过程与场所,说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。2.说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。3.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。学习过程导入新课运动员进行体育比赛时,呼吸快慢在发生变化。由此设问:人体运动过程中所需能量从何而来?进入人体的氧气到哪儿去了,有何作用?探究新知探究一、细胞呼吸的概念及类型自主学习1阅读教材P91文本,总结细胞呼吸的概念和类型。细胞呼吸是指在细胞内经过一系列的,最终生成或其他产物,释放出并生成的过程。细胞呼吸分为呼吸和呼吸两种类型。探究二、有
2、氧呼吸合作探究1阅读教材P9394文本,察看“图5-9有氧呼吸过程的图解”,分析并回答下列问题。(1)真核细胞中,有氧呼吸的基本过程可分为几个阶段,分别发生在什么场所?(2)有氧呼吸过程中,水是第几阶段的反应物?又是哪一阶段的产物?(3)有氧呼吸过程中,CO2产生于第几阶段?O2在第几阶段参与反应?(4)有氧呼吸过程中,哪个阶段产生的还原氢最多?还原氢在什么场所被利用?(5)有氧呼吸生成的水和CO2中的氧原子分别来自什么物质?例1.图示为真核细胞内葡萄糖彻底氧化分解的基本过程,其中A、B、C等代表物质或能量,表示过程或场所。请据图作答:(1)图中的A是,C是,D是,E是。(2)过程发生在,过程
3、发生在;能产生H的过程是(填序号),H被利用的过程是(填序号),能合成大量ATP的过程是(填序号),能合成ATP的过程是(填序号)。(3)过程中,物质D需穿过层磷脂双分子层,运输方式可能是。若表示场所,CO2浓度最高的部位是(填序号)。(4)产物水中的氢来自(填物质);若给细胞供应18O2,一段时间后,含有18O的物质是(填序号)。自主总结1(1)有氧呼吸的基本过程第1阶段第2阶段第3阶段场所条件反应物产物释放能量多少合成ATP多少(2)写出有氧呼吸总反应式,并标出产物中各原子的来源(以葡萄糖为例)。(3)有氧呼吸的定义是什么?探究三、无氧呼吸合作探究2阅读教材P9495文本,总结并回答下列问
4、题。(1)真核细胞中,无氧呼吸的过程可分为几个阶段?分别发生在什么场所?(2)无氧呼吸在第几阶段有能量释放和ATP的合成?未释放的能量储存在什么物质中?(3)哪些生物的无氧呼吸生成酒精?哪些生物的无氧呼吸生成乳酸?自主总结2(1)无氧呼吸的基本过程第1阶段第2阶段场所条件反应物产物释放能量多少合成ATP多少(2)无氧呼吸产生酒精的生物有,无氧呼吸能产生乳酸的生物有。(3)无氧呼吸的总反应式(以葡萄糖为例):、。(4)无氧呼吸的定义是什么?例2.民间利用大米酿造米酒:将蒸熟的大米趁热装入缸瓮中,并插上许多孔洞,盖上木制盖子。待冷却至室温后,在米饭上撒入酒曲(酵母菌),在室温条件下进行发酵,发现米
5、饭逐渐变稀,产生泡沫,过一段时间后才出现酒味。发酵结束后进行过滤,收集滤液。请分析作答:(1)将大米蒸熟并趁热装入容器,其目的是。待米饭降至室温后接种酵母菌,原因是。(2)发酵的早期阶段,米饭逐渐变稀是的结果,后来出现酒味是的结果。(3)如何检测有无CO2与酒精的产生,方法依次为、。(4)整个酿酒过程中,酵母菌细胞呼吸的反应式为。探究四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较(以真核细胞中葡萄糖的氧化分解为例)合作探究3有氧呼吸与无氧呼吸的比较(填表,以葡萄糖的氧化分解为例)有氧呼吸无氧呼吸场所条件反应物终产物H的产生H作用与利用释放能量多少合成ATP多少共同点探究五、探究酵母菌细胞呼吸的方式自主学习2阅读
6、教材P9192“探究酵母菌细胞呼吸的方式”,总结并回答下列问题。(1)实验原理:酵母菌在和条件下均能进行细胞呼吸,属于兼性厌氧菌。在有氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的和水。在的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生和少量的。(2)CO2的检测方法:CO2可使澄清石灰水变,也可使溶液由变再变。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间的长短,可以检测酵母菌培养液中CO2情况。(3)酒精的检测方法:橙色的溶液,在性条件下与酒精发生化学反应,变成。探究六、影响细胞呼吸的环境因素合作探究4(1)温度:通过影响而影响细胞呼吸。在一定范围内,细胞呼吸的速率随温度的升高而明显加快,但超过一定的温度后
7、,细胞呼吸反而会减弱,甚至停止。(2)O2浓度:(图示为O2浓度对细胞呼吸的影响,据图作答)O2浓度=0时进行;0O2浓度10%进行;O2浓度10%时进行。细胞呼吸产生CO2最慢的是点。葡萄糖的氧化分解过程中,线段AB=BC,此表明有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量。(3)CO2浓度:对细胞呼吸具有作用。(4)含水量:在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量增加而。探究七、细胞呼吸原理在生产和生活上的应用自主学习3阅读教材P9596资料分析“分析细胞呼吸原理的应用”,总结细胞呼吸原理的应用。下列实例中,应用了有氧呼吸原理的是,应用了无氧呼吸原理的是,应用了有氧呼吸和无氧呼吸原理的是。包扎伤口时选用透气
8、消毒纱布酵母菌酿酒时先通气,后密封花盆经常松土和作物栽培中中耕松土稻田定期排水提倡慢跑粮油种子的贮藏降低含水量、降低温度在果实和蔬菜的保鲜降低温度、降低O2浓度、增加CO2浓度课时检测1.下列关于细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的叙述,正确的是()A.发生在线粒体中B.需在有氧条件下进行C.不产生CO2 D.反应速率不受温度影响2.有氧呼吸中,CO2产生于()A.H与O2的结合过程B.水作为反应物被利用的过程C.丙酮酸的产生过程D.H与ATP的生成过程3.在有氧呼吸中,进入细胞内的氧气()A.将丙酮酸氧化成CO2B.参与ATP的形成C.将葡萄糖分解成丙酮酸D.与氢反应生成水4.有氧呼吸与无氧呼吸的相同
9、点是()都在线粒体中进行都需要酶都需O2都产生ATP都经过生成丙酮酸的反应A. B.C. D.5.下图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A.线粒体、线粒体和细胞质基质B.线粒体、细胞质基质和线粒体C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体6.在细胞质基质和线粒体内均能完成的是()A.葡萄糖丙酮酸B.丙酮酸酒精C.ADP+Pi+能量ATPD.H+O2H2O7.下列关于植物细胞呼吸的叙述,正确的是()A.中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜B.是否产生CO2是两种细胞呼吸方式的主要区别C.高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸D.与高
10、等动物相比独有的细胞呼吸产物是乳酸8.图示为某生物体内的细胞呼吸,其中序号代表过程,字母AD代表细胞呼吸产生的物质。请据图作答: (1)图示中,物质A为,物质B为,物质C为。(2)在人体内进行的有氧呼吸过程包括(填序号),可发生在人体细胞中的过程是(填序号),发生在神经元细胞质基质中的过程是(填序号)。(3)水作为反应物利用的过程是(填序号),合成大量ATP的过程是(填序号),在酵母菌细胞内进行的过程是(填序号),有CO2产生的过程是(填序号)。(4)产物水中的氢原子来自物质、氧原子来自物质;反应物水中的氧原子进入物质、氢原子进入物质中。若将葡萄糖中的氧原子标记为18O,则经动物细胞呼吸后,含
11、18O的物质是。参考答案学习过程导入新课略。探究新知自主学习1有机物氧化分解CO2能量ATP有氧无氧合作探究1(1)有氧呼吸包括第一、第二、第三、共三个阶段,依次发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上。(2)第二阶段第三阶段(3)第二阶段第三阶段(4)第二阶段线粒体内膜(5)O2葡萄糖和水例1.(1)丙酮酸CO2O2能量(2)线粒体内膜线粒体基质(3)2自由扩散(4)葡萄糖和水C、F自主总结1(1)第1阶段第2阶段第3阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜条件酶酶O2、酶反应物C6H12O6丙酮酸、H2OH、O2产物丙酮酸、HCO2、HH2O续表第1阶段第2阶段第3阶段释放能量多少少少多合
12、成ATP多少少少多(2)(3)是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生CO2和水,同时释放能量,生成ATP的过程。合作探究2(1)两个阶段细胞质基质(2)第一阶段酒精或乳酸(3)植物和酵母菌等生物。高等动物,马铃薯的块茎、甜菜块根、玉米胚等细胞,乳酸菌等。自主总结2(1)第1阶段第2阶段场所细胞质基质细胞质基质条件无氧、酶无氧、酶反应物葡萄糖丙酮酸、H产物丙酮酸、H乳酸或酒精和CO2续表第1阶段第2阶段释放能量多少少无合成ATP多少少无(2)酵母菌、多数植物乳酸菌、动物、马铃薯的块茎、甜菜的块根、玉米的胚(3)C6H12O62C3H6O3+少量能量C6H1
13、2O62C2H5OH+2CO2+少量能量(4)细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底的氧化分解,产生酒精和CO2或乳酸,释放少量能量,生成少量ATP的过程。例2.(1)吸收充足的水分并灭菌防止高温杀死酵母菌(2)有氧呼吸产生水无氧呼吸产生酒精(3)通入澄清石灰水,看其是否变浑浊(或通入溴麝香草酚蓝水溶液,看其是否由蓝变绿再变黄)使用酸性重铬酸钾,看是否由橙色变为灰绿色(4)略合作探究3有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件氧气、酶缺氧、酶反应物葡萄糖、水、O2葡萄糖终产物CO2、H2O乳酸/酒精和CO2H的产生第1、2阶段第1阶段续表有氧呼吸无氧呼吸H作用与利用与O2结合成水与丙酮酸反应释放能量多少多少合成ATP的多少多少共同点(过程)第一阶段完全相同;(条件)都需要多种酶的催化;(本质)都是氧化分解有机物,释放能量,生成ATP自主学习2(1)有氧无氧CO2无氧酒精CO2(2)浑浊溴麝香草酚蓝蓝绿黄(3)重铬酸钾酸灰绿色合作探究4(1)酶活性(2)无氧呼吸无氧呼吸和有氧呼吸有氧呼吸A相等(3)抑制(4)增加自主学习3课时检测1.C2.B3.D4.A5.C6.C7.A8.(1)丙酮酸和HCO2酒精(2)(3)(4)葡萄糖和水O2CO2H2OCO2
