人教版必修一 第5章第3节 ATP的主要能源——细胞呼吸 学案.doc

第五章 第三节 atp的主要能源细胞呼吸一、教材多维研读【学习目标】1说出线粒体的结构与功能2说明有氧呼吸与无氧呼吸的异同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进行酵母菌细胞的呼吸方式的探究【学习重点】有氧呼吸的过程及原理【学习难点】1. 细胞呼吸的原理和本质2. 探究酵母菌细胞的呼吸方式【学法指导】学案导学法、比较法【易错易混知识点】二、课前预习【温习旧知】线粒体结构 _（一）：细胞呼吸的概念 细胞呼吸是指_在细胞内经过一系列的_，生成_，释放出能量并生成_的过程（二）：探究酵母菌细胞的方式【实验原理】酵母菌是一种_，在有氧和无氧条件下都能生存，属于_菌； 酵母菌进行有氧呼吸能产生大量_，在进行无氧呼吸时能产生_co2的检测：co2可以使 变 ；可以使_ 由蓝变绿再变_ _；酒精的检测：橙色的_溶液，在_条件下与酒精发生化学反应，变成_【实验步骤】 酵母菌培养液的配制：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶a和b中， 分别向瓶中注入240ml质量分数为5%的葡萄糖溶液思考为什么要用新鲜的酵母菌？为什么要向酵母菌溶液中加入葡萄糖溶液？ 检测co2: 装置图如下图 思考装置a首先将空气通入naoh溶液的目的_装置d中的酵母菌培养液封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 的目的_ 检测酒精 在b和d中各取2ml酵母菌培养液的滤液，分别注入1号和2号试管，向试管中分别滴加等量的_溶液，振荡后观察试管中溶液的颜色变化【实验结果】 装置a、d中澄清石灰水 ，且装置a比装置d_1号试管颜色_，2号试管颜色_思考如果将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝水溶液，结果会如何？【实验结论】酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，在有氧条件下，通过有氧呼吸 产生大量_，在无氧条件下，通过无氧呼吸产生_思考在利用酵母菌酿酒时应该怎样控制氧气条件？思考重铬酸钾可以检测有无酒精存在。想一想，这一原理在日常生活中可以有什么用处？（三）：有氧呼吸【浅读】 1.有氧呼吸概念：有氧呼吸是指细胞在_的参与下，通过_的催化作用，把葡萄糖等有机物_氧化分解，产生_，释放能量，生成大量_的过程。 2.有氧呼吸的主要场所是_3.有氧呼吸的反应式_ _ 4.有氧呼吸第一阶段场所：_ _；原料_ 产物 第二阶段场所：_；原料_ 产物 第三阶段场所：_；原料_ 产物 5.能量释放：1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放 的能量，其中 的能量转移到atp分子中。【深思】1.为什么说有氧呼吸的主要场所是线粒体呢？ 2.有氧呼吸与有机物在生物体外燃烧有什么不同？ 3.请你计算一下，有氧呼吸的能量转化率大约是多少？这些能量大约产生多少molatp?(四)：无氧呼吸【浅读】1.无氧呼吸的场所_；无氧呼吸常利用的物质_2.无氧呼吸反应式： 进行无氧呼吸的生物： 进行无氧呼吸的生物： 3. 无氧呼吸过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段 ；第二阶段是丙酮酸在_的催化作用下，分解成_ ，或者转化成_4. 能量释放：1mol葡萄糖分解成乳酸可以释放 的能量 5.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。【深思】1.请根据有氧呼吸的概念，总结无氧呼吸的概念 2. 请你计算一下，无氧呼吸产物是乳酸时的能量转化率大约是多少？ 3.无氧呼吸与有氧呼吸有哪些异同？有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件能量产物联系（五）：细胞呼吸原理的应用实例原理包扎伤口需要选择透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料透气性好，能抑制 病菌的繁殖发酵产业：控制通气，利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌，可生产各种酒；利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌，可生产食醋或者味精利用各种菌的呼吸类型和发酵各生产阶段对 的需求控制通气的情况，生产各种产品作物栽培中要及时松土透气保证根系细胞呼吸对 的需求稻田定期排水保证水稻根系细胞呼吸对氧的需求，避免进行无氧呼吸产生 等对细胞的毒害作用皮肤破损较深后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖破伤风芽孢杆菌只能进行 呼吸，在深部缺氧的情况下，破伤风芽孢杆菌易大量繁殖慢跑是有氧运动之一，可以避免剧烈运动导致氧的不足，导致的肌细胞因无氧呼吸呼吸产生乳酸，乳酸大量积累而肌肉酸胀避免剧烈运动时以无氧呼吸为主，会产生大量 ，积累在骨骼肌处使人感到酸胀乏力；若进行慢跑，以有氧呼吸供能为主，此时产生的是co2和水，不会产生酸胀乏力的感觉三、规律方法导航知识点一：比较有氧呼吸和无氧呼吸知识点二：影响呼吸作用的因素（一）内部因素1.不同的植物种类，呼吸速率各有不同，如阴生植物_阳生植物2.同一植物的不同器官或组织，呼吸速率也有明显的差异，如生殖器官大于营养器官 3.同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同，如幼苗期细胞_成熟期细胞（二）外部因素 1.温度：温度通过影响_而影响呼吸作用 2.氧气浓度：曲线： 描述曲线：氧气浓度为零时：无氧呼吸最强，有氧呼吸为零；在一定浓度范围内，随氧气浓度增多，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱；当氧气浓度到达一定值后无氧呼吸消失，只进行有氧呼吸。曲线分析：阴影部分表示各种氧浓度下无氧呼吸释放co2相对值。 当外界氧浓度为5%时，该器官co2的释放量相对值为0.6，而o2的吸收量相对值为0.4.此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对制约相当于有氧呼吸的 倍。果蔬保存的最佳氧气浓度 ：5%的氧浓度。3.co2浓度：增加co2浓度，对细胞呼吸有明显的_(促进/抑制)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_【思考讨论】保存水果蔬菜应该需要控制哪些条件？保存种子应该控制哪些条件？四、典型题例剖析1. 动物有氧呼吸过程中释放的co2，其中的氧 ()a全部来自o2 b全部来自h2oc全部来自c6h12o6 d部分来自c6h12o6解析：生物体在有氧呼吸过程中所释放的co2，其中的氧部分来自c6h12o6，部分来自参加反应的h2o，题干中正确的说法应该是选项d。答案：d 2. 在适宜的温度条件下，在下列装置中都放入干酵母(内有活酵母菌)其中适于产生酒精的装置是()解析：酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧气存在时进行有氧呼吸，氧化分解葡萄糖，产物是二氧化碳和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，产物是酒精和二氧化碳。c选项中无葡萄糖，不能进行无氧呼吸。因为氧气抑制无氧呼吸，氧气越少，越利于无氧呼吸，故选a。答案：a3. 下列有关有氧呼吸与无氧呼吸的叙述中，不正确的是()a都从葡萄糖开始，产生丙酮酸 b都产生co2和h2oc都是有机物的分解 d都有能量释放，并产生atp解析：呼吸作用是指有机物的氧化分解，无论动物或植物，其有氧呼吸都是把有机物彻底氧化分解成二氧化碳和水，释放能量；而无氧呼吸在高等植物体内的主要产物是酒精、二氧化碳和能量，在高等动物体内的产物是乳酸和能量。有氧呼吸可分为三个阶段，无氧呼吸可分为两个阶段，无论有氧呼吸还是无氧呼吸第一个阶段都是相同的。答案：b4. 酵母菌无氧呼吸产生a摩尔的co2，人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成co2 ()a2a摩尔 b.a摩尔 c6a摩尔 d3a摩尔解析：酵母菌无氧呼吸的反应式是：c6h12o62c2h5oh(酒精)2co2能量。即每消耗1摩尔葡萄糖，产生2摩尔二氧化碳。人在正常情况下进行有氧呼吸的反应式为：c6h12o66o26h2o6co212h2o能量。即人体内每消耗1摩尔葡萄糖，产生6摩尔二氧化碳。所以消耗同样的葡萄糖，人体产生的二氧化碳的量是酵母菌的3倍。答案：d5. 如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下co2的释放量和o2吸收量的变化，请据图回答：(注：实线表示o2吸收量；虚线表示co2释放量)(1)在外界氧浓度为10%以下时，该器官的呼吸作用方式是_。(2)说明无氧呼吸强度与o2含量之间的关系_。(3)实线和虚线相交于c点，对于b、c点，以下叙述正确的有_。ac点时，植物既进行无氧呼吸，又进行有氧呼吸bc点时，植物只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸被完全抑制cb点时，植物无氧呼吸强度最弱db点时，植物呼吸作用最弱(4)ab段表示co2释放量减少，其原因是_。(5)图中阴影部分的面积代表_。(6)当外界氧含量为4%5%时，该器官co2的释放量相对值为0.6，而o2的吸收量相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的_倍。(7)由此可见保存水果、蔬菜应注意 ()a控制空气流通，使氧含量保持在10% b控制空气流通，使氧含量保持在5%c不让空气流通，抑制有氧呼吸 d保持通风良好，抑制无氧呼吸解析：该植物既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸，用方程式表示如下：c6h12o66o26h2o6co212h2o能量，c6h12o62c2h5oh2co2能量。由此可知，有氧呼吸中，氧气的吸收量等于co2的释放量；无氧呼吸只释放co2，而不吸收o2，酵母菌在不同氧浓度含量下，co2的总释放量为无氧呼吸和有氧呼吸中co2释放量之和，而有氧呼吸中co2的释放量等于o2的吸收量，所以无氧呼吸中co2的释放量等于总co2的释放量与o2的吸收量之差。(1)氧含量为10%以下时，co2的释放量曲线高于o2的吸收量曲线，说明无氧呼吸、有氧呼吸两种方式同时存在，如果只有有氧呼吸，则co2的释放量与o2的吸收量相等，两曲线应重合。(3)b点时，该器官释放co2的量最少，说明有机物分解得最少，即呼吸作用最弱。c点时，co2释放量等于氧气的吸收量，说明此时只进行有氧呼吸，此时的无氧呼吸强度为0，即无氧呼吸被完全抑制。因此将b点理解为无氧呼吸最弱是不对的，b点表示无氧呼吸与有氧呼吸之和最弱，即呼吸强度最弱。(5)图中阴影部分的面积表示co2总释放量与o2吸收量的差值，即无氧呼吸释放co2量，因而可代表无氧呼吸的强度。(6)当外界氧气浓度4%5%时，该器官o2的吸收量相对值为0.4，所以有氧呼吸过程中co2的释放量相对值也为0.4，则无氧呼吸过程中co2的释放量相对值为0.60.40.2。