人教生物必修一ATP的主要来源——细胞呼吸导学案.doc

5.3 ATP的主要来源 - 细胞呼吸【学习目标】1.说出线粒体的结构和功能。2.有氧呼吸和无氧呼吸的过程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.探究酵母菌细胞呼吸的方式。【预习学案】一、基础知识1细胞呼吸的概念：_在细胞内经过一系列的氧化分解，生成_或其它产物，释放出_并生成ATP的过程。 2.酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于_菌。3线粒体的结构：具有内、外双层膜，内膜向内折叠形成 ，嵴的周围充满了 。在线粒体的 上和_中含有与有氧呼吸有关的 。4有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的_，把_等有机物彻底氧化分解，产生_和_，释放能量，生成许多_的过程。5无氧呼吸的场所是 ，生成物是 或_。6.发酵：微生物的_也叫发酵；如_、_等。7利用麦芽、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种_， 利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通气的情况下可生产_。8肌细胞无氧呼吸会产生大量 。二、知识要点1、有氧呼吸（1）有氧呼吸是细胞中进行的分解有机物释放能量的重要生命过程,有氧呼吸总的化学反应式为：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量（2）有氧呼吸三个阶段的比较有氧呼吸场所反应物产物释放能量第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸H少量第二阶段线粒体丙酮酸H2OCO2、H少量第三阶段线粒体H、O2H2O大量备注：总的来说，1 mol葡萄糖彻底氧化分解，共释放能量2870kJ，有1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余能量以热能的形式散失掉了。2、无氧呼吸无氧呼吸是指细胞可以在无氧的条件下，将有机物分解为不彻底的氧化产物，并释放出少量能量的过程。它的总反应式：来源:C6H12O6 2CO22C2H5OH（酒精）少量能量C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）少量能量备注：对生物的无氧呼吸应注意以下几点：一是乳酸菌、破伤风杆菌及体内寄生虫均进行无氧呼吸；二是不同生物进行无氧呼吸的产物种类可能不同，动物无氧呼吸的产物是乳酸，植物无氧呼吸一般产生的是酒精（马铃薯块茎、甜菜块根和玉米胚产生的是乳酸），微生物两种情况均有；三是多数进行有氧呼吸的生物仍然保留有无氧呼吸的能力。三、实验探究1、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验原理：（1）CO2的检测使澄清的石灰水 。 CO2使 水溶液，由 。 （2）酒精的检测：使用橙色的 ，其在酸性条件下，与酒精发生化学反应，变成 。思考与讨论：（1）有氧呼吸实验装置中第一个锥形瓶中加入NaOH的作用是什么？ 。（2）无氧呼吸装置B瓶为什么要封口放置一段时间？ 。实验结论： 。典型例题：例1下列4支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。经一定时间的保温后，能产生CO2的试管有()A葡萄糖细胞膜已破裂的细胞B葡萄糖线粒体C丙酮酸叶绿体D丙酮酸内质网解析：酵母菌在有氧条件下可进行有氧呼吸，而不能进行无氧呼吸。葡萄糖的有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段的反应场所是细胞质基质，第二、三两个阶段的反应场所是线粒体。细胞膜已破裂的细胞含有细胞质基质、线粒体，能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O。答案：A四、难点突破1、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所第一阶段在细胞质基质中， 第二、三阶段在线粒体内细胞质基质中条件需O2，酶和适宜的温度不需O2，酶和适宜的温度物质变化葡萄糖彻底分解，产生CO2和HO2葡萄糖分解不彻底，形成乳酸或酒精和CO2等能量变化释放大量的能量，形成大量的ATP释放少量能量，形成少量ATP（还有部分能量储存在产物中）相同点联系第一阶段的反应完全相同，并且都在细胞质基质内进行实质分解有机物，释放能量，形成ATP，供给生命活动需要。典型例题：例2 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答案：D点拨：无氧呼吸的最终产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸。而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物；有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2参与，该过程中产生的H最终进到酒精或乳酸中，没有积累；质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多，产生的水多，消耗的O2也多，这与脂肪中的H与O的比值较高有关。2、影响细胞呼吸的环境因素及应用a.温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。一般而言，在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。应用：（1）低温下储存蔬菜、水果（2）大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，可达到提高产量的目的。b. O2浓度：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。应用：（1）生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，（2）中耕松土增加根的有氧呼吸；（3）在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。（4）花盆及时松土，水稻定期排水，都能防止植物因缺氧进行无氧呼吸，进而而影响生长。c. CO2浓度：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸。应用：在贮藏水果和蔬菜时，适当增加CO2浓度具有良好的保鲜作用。d.水分：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。应用：粮油种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。典型例题：例3 稻田长期浸水，会导致水稻幼根变黑腐烂。测得水稻幼根从开始浸水到变黑腐烂时细胞呼吸速率的变化曲线如右图。下列叙述正确的是() A阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆降低B阶段幼根细胞的有氧呼吸速率和无氧呼吸速率皆升高C阶段幼根因无氧呼吸的特有产物丙酮酸积累过多而变黑腐烂 D从理论上讲，为避免幼根变黑腐烂，稻田宜在阶段前适时排水解析：水稻幼根刚开始浸水时，即阶段时由于水中氧气的含量降低，有氧呼吸降低，有些细胞开始进行无氧呼吸，随着浸泡时间的延长，在阶段时，有氧呼吸越来越弱，而无氧呼吸强度不断增强，到阶段时，由于幼根无氧呼吸产物酒精的积累，使得幼根变黑腐烂，呼吸速率降低。答案：D【评估学案】达标测试：1.陆生植物不能长期忍受无氧呼吸，这是因为()产生的酒精对细胞有毒害作用产生的乳酸对细胞有毒害作用没有专门的无氧呼吸结构产生的能量太少A BC D2有氧呼吸产物CO2中的氧和水中的氧()A都来自于葡萄糖B都来自于O2C分别来自于葡萄糖和O2D分别来自于O2的葡萄糖3水果储藏保鲜时，降低呼吸的环境条件是()A低O2、高CO2、零上低温B低CO2、高O2、零下低温C无O2、高CO2、零上低温D低O2、无CO2、零下低温答案知识梳理：1.有机物 CO2 能量 2.兼性厌氧3.嵴 液态的基质 内膜 基质 酶4.催化作用葡萄糖CO2H2OATP5.细胞质 线粒体 线粒体 6无氧呼吸酒精发酵乳酸发酵7. 酒 食醋或味精8. 乳酸实验探究:1.(1) 变浑浊溴麝香草酚蓝 蓝变绿再变黄（2）重铬酸钾溶液 灰绿色2.(1)洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。(2) B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水中。3酵母菌在有氧无氧条件下均能进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水，在无氧条件下，通过