能量的转换与释放

第三节第三节 能量的转换与释放能量的转换与释放 设计思想设计思想：注重学生的经历与操作，引导学生积极参与教学过程，关注学生的 分析、讨论、交流、质疑等等应该是新的课堂教学中教师要认真摸索的；而 “学生物，用生物” “生物就在我们的身边”这样的意识和理念要让学生有明确 的体验和深刻的理解。 教学分析教学分析： 1教材分析：第三节 能量转换与释放是分子与细胞模块的第四章内容， 在第二节能量的获得的基础上学习的，是学生对生物体能量获得、转换、 释放有一个系统的认识。教材先介绍了细胞呼吸的主要场所线粒体；然后 重点介绍细胞呼吸的两种方式及其过程；最后是影响细胞呼吸的外界因素及其 在生产、生活中的应用。 2学情分析：第二节 能量的获得与第三节 能量转换与释放的教材设计 是相似的，学生可以采用对比法进行学习。细胞呼吸与现实生活联系紧密，可 以借此提高学生学习的积极性。 知识目标 识记：1.线粒体的形态、分布和结构。 2.细胞呼吸的概念。 阐述：1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程。 2.影响细胞呼吸的外界因素。 3.细胞呼吸的意义及其在生产生活中的应用。 能力目标 1.掌握并熟记有氧呼吸和无氧呼吸全过程的几个阶段，学会在实际生活中的分 析应用，特别是综合性习题中的分析方法。 2.学会用化学方程式表达有氧呼吸和无氧呼吸的过程。掌握呼吸作业与光合作 用相综合的物质能量计算方法，培养学生的综合分析能力、计算能力。 情感目标 认识生物界的统一性和多样性。 确立理论联系实际的观点。 教学重点 知道细胞呼吸的含义，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点。 教学难点 了解呼吸作用的实质。 法制渗透点 教学过程教学过程： 第一课时第一课时 一一 细胞的细胞的“动力站动力站”线粒体线粒体 1 1、问题导入问题导入 绿色植物通过光合作用将光能转换成化学能，储存在新合成的有机物中。 有机物在体外燃烧，可以释放其中的化学能。那么，有机物中的能量在体内怎 样才能释放出来呢？它们又是怎样转换成 ATP 中的化学能供生命活动利用呢？ 2 2、学习新课学习新课 （一）线粒体的形态、分布和结构 1 分布：在细胞内分布均匀，代谢旺盛的部位较多。 2 形态：多种多样，如圆柱状 椭球形 环形 哑铃形 线形。 3 结构：由外膜 内膜 膜间隙 基质四部分组成。 外膜 基质 膜间 隙 内膜 使线粒体与周围的胞质溶胶 分开 外膜与内膜之间的腔隙，内 含无定形液体 含少量的DNA和RNA，含有 许多与有氧呼吸有关的酶 向内形成脊增大膜面积，并 含多种与有氧呼吸有关的酶 线粒体 4 功能：有氧呼吸的主要场所，细胞的动力车间，线粒体是半自主性细胞。 二二 细胞释放能量的途径细胞释放能量的途径-细胞呼吸细胞呼吸 细胞呼吸的定义细胞呼吸的定义:生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终形成 或其他产物，并释放能量的总过程。 思考：“呼吸”和“细胞呼吸”有什么区别？ 让我们一起来探究细胞呼吸的方式？ 酵母菌的呼吸方式（实验）酵母菌的呼吸方式（实验） 1 材料选取：酵母菌， （原因：酵母菌是单细胞生物，培养简单，便于操作； 酵母菌在有氧与无氧的条件下都能生存，便于探究细胞呼吸的不同 方式。 ） 2 方法步骤： 第一步：向 A 和 B 各加入等量的市售酵母菌和 10%的无菌葡萄糖溶液。 消消毒毒后后的的锥锥形形瓶瓶 消消毒毒后后的的锥锥形形瓶瓶 消消毒毒胶胶塞塞消消毒毒胶胶塞塞 消消毒毒棉棉塞塞消消毒毒棉棉塞塞 A无氧 B有有氧氧 第二步：向 A 和 B 各加入葡萄糖溶液至 50mL 第三步：A 置于摇床振荡培养，B 静止培养。 : 第四步：观察 A 和 B 气泡 A 的气泡比 B 多且无酒味；B 的气泡比少且有酒味 A无氧B有氧 说明：1.酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸； 2.在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的 CO2 ； 3.在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生 少量 CO2 。 总结：细胞呼吸的方式-有氧呼吸和无氧呼吸两类型 板书设计板书设计 第第 3 3 节节 能量转换与释放能量转换与释放 一 细胞的“动力站”线粒体 1、线粒体的形态和分布 2、线粒体的结构 1.外膜 2.内膜 3.膜间隙 4.线粒体基质 3、线粒体的功能 4、细胞呼吸的定义： 5、实验：酵母菌呼吸方式 教学反思：教学反思： 第二课时第二课时 导入：经过导入：经过前面的学习，我们知道细胞通过细胞呼吸的方式释放能量， 。接下来 我们以细胞的重要能源物质葡萄糖为例来学习细胞呼吸。 新课：新课： 一一 细胞呼吸的过程细胞呼吸的过程 （一）有氧呼吸 学生阅读课本 P79 图 4-15，完成表格，并用写出有氧呼吸的三个阶段方程式 讲述结合课本 P79 图 4-15 使用多媒体课件来讲述有氧呼吸的全过程。 其反应过程包含许多反应步骤，基本可分为三个连续的阶段： 酶 第一阶段：C6H12O6 2C3H4O3+ 4H +少量能量 酶 第二阶段：2C3H4O3 + 6H2O6CO2+ 20H +少量能量 酶 第三阶段：24H+6O6 12H2O+大量能量 总反应式： C6H12O6 + 6H2O + 6O6 12H2O + 6CO2 + 能量 根据以上讲解，你能总结出有氧呼吸的定义吗？ 总结有氧呼吸定义：生活细胞在有氧条件下，通过酶的催化作用，把有机物彻 底氧化分解成水和 CO2 ，同时释放大量能量的过程。 思考讨论下列问题： 有氧呼吸的生成物 CO2和 H2O 分别产生于有氧呼吸的第几阶段？ 有氧呼吸的生成物 CO2中的 C 和 O 分别来自哪里？有氧呼吸的生成物 H2O 中的 O 从何而来？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有H产生？其去向？ 有氧呼吸过程中哪几个阶段有 ATP 产生？最多的是哪一个阶段？ 有氧呼吸过程中物质变化和能量变化的特点是什么？ C6H12O6能否进入线粒体参与有氧呼吸？ 细胞通过呼吸把光合作用贮藏在有机物中的能量释放出来，除小部分以热能的 形式散失，大部分转移到 ATP 中，随时提供生命活动的需要。 学生活动：比较有氧呼吸的三个阶段 有氧呼吸场 所反应物产物释放能量 第一阶段 细胞质的基 质 葡萄糖 丙酮酸 H 少量 第二阶段线粒体 丙酮酸 H2O CO2 H 少量 第三阶段线粒体 H O2 H2O 大量 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 葡萄糖丙酮酸丙酮酸 无无O O2 2 过程： 、 、 +C O2+、 、 、 、 酶酶 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、） 、 、 +、 、 、 、 酶酶 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 （仿照有氧呼吸的示意图，尝试自主绘制无氧呼吸的过程示意图，将其过程直观 形象地表示出来。评价学生的活动，并对学生所总结的内容适当进行补充及总结。） （三）有氧呼吸与无氧呼吸的异同点：学生讨论并完成下表 有氧呼吸无氧呼吸 反应条件 需要 O2、酶和适宜的 温度 不需要 O2，需要酶和适宜 的温度 呼吸场所 第一阶段在细胞质基 质中，第二、三阶段在线 粒体内 全过程都在细胞质基 质内 分解产物CO2和 H2OCO2、酒精或乳酸 不 同 点 释放能量释放能量较多释放能量少 相同点 其实质都是：分解有机物，释放能量，生成 ATP 供生命活动需要 相互联系 第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在 不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的 酶作用下形成不同的产物 （4）细胞呼吸的意义 1.为生命活动提供能量 2.为其他化合物的合成提供原料 3.增强植物抗病能力 （5）影响细胞呼吸的外界因素 1.温度：温度通过影响与细胞呼吸有关的酶的活性来一下细胞呼吸。 应用:果蔬储存降低温度 2. O2：对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸的强度随 O2浓度的升 高而增大；在低氧途径下，有氧呼吸和无氧呼吸都能进行。 应用：作物栽培中耕松土促进细胞呼吸。果蔬储存降低 O2 浓度 3.CO2：CO2是细胞呼吸的最终产物，当外界环境中的 CO2浓度增大时，呼吸速率 变回减慢。 应用：增加 CO2浓度有良好的保鲜效果。 4.水分：自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 应用：粮油种子贮藏前风干、晾晒，减少水分，降低细胞呼吸；干种子萌发前 浸泡，含水量增高，增强细胞呼吸。 讨论：一个苹果，今天吃它得到的有机物多还是明天吃它得到的有机物多？ 在单位时间内一个人在严寒的冬季耗 O2 多还是炎热的夏季消耗的 O2 多（在其 他条件都相同的情况下）？一条蛇呢？ 如何贮藏西红柿？ 为什么说骆驼积累了大量脂肪更有利于适应缺水环境？ 小结：小结： 生物体能量的获得、转换、释放：绿色植物通过光合作用，将光能转换为 化学能，储存在合成的有机物中；有机物中的能量通过细胞呼吸释放出来，一 部分储存到 ATP 中供各项生命活动利用，一部分已热能的形式散失到环境中。 板书设计板书设计 细胞呼吸的过程细胞呼吸的过程 1、有氧呼吸 酶 第一阶段：C6H12O6 2C3H4O3+ 4H +少量能量 场所：胞质溶胶 酶 第二阶段：2C3H4O3 + 6H2O6CO2+ 20H +少量能量 场所：线粒体基质 酶 第三阶段：24H+6O6 12H2O+大量能量 场所：线粒体内膜 总反应式：C6H12O6 + 6H2O + 6O6 12H2O + 6CO2 + 能量 有氧呼吸的定义： 2、无氧呼吸 场所：胞质溶胶 酶 C6H12O6 C2H5OH + CO2 + 能量 酶 C6H12O6 C3H6O3 + 能量 三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸无氧呼吸 反应条件 需要 O2、酶和适宜的 温度 不需要 O2，需要酶和适宜 的温度