2022年中学高一生物《细胞呼吸2》教案

1、第四节 细胞呼吸 教学过程【第一课时】教学流程老师活动同学活动教学意图导【叙述】我们知道,全部生物体的一切生命活动都设置疑问,联系生活,需要能量；无论是我们人类仍是肉眼难寻的细菌；让 学 生 思引入新课；入无论是千姿百态的动物仍是漫山遍野的植物,假如考,快速进新能量供应一旦停止,生命也就终止了；入 新 课 的课【提问】那么,生物体又是如何产生和供应能量的教学；呢？细 胞 呼 吸【提问】“ 细胞呼吸” 与我们通常所说的“ 呼吸” 是回忆旧知,提出问题,的概念一回事吗？（可以带同学回忆人体呼吸的过程,让小组争论、引起摸索；同学比较呼吸与细胞呼吸的不同；）交 流 、 比在 学 生 已【指导同学沟通】

2、师生共同得出： “ 细胞呼吸”并非较,最终得有 的 知 识我们学习过的“ 呼吸”,我们熟识的“ 呼吸” 指的是出结论；背 景 下 主人和动物体从四周环境中吸入空气,利用其中的氧动 建 构 新气,同时呼出二氧化碳；它是一种宏观的气体交换学问；过程；而“ 细胞呼吸” 是指细胞在有氧条件下从食 物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程；任何 生物体进行的生命活动所需要的能量无不来自细胞 呼吸；“ 呼吸” 与“ 细胞呼吸” 的现象和本质是有所 区分的；【提问】那么,细胞呼吸的过程又是如何发生的呢？细胞呼吸的实质又是什么呢？【叙述】细胞呼吸必需有氧参与,氧气把糖分子氧 一、细胞呼 吸就是糖 化成二氧化碳和

3、水,同时释放能量；反应如下：的氧化 C6H12O6+6O26CO 2+6H2O+能量【创设情境】 但是,早在 18 世纪法国化学家拉瓦锡（A avoisier）就发觉木头燃烧也需要氧,发生的也是类似的反应,并且把细胞呼吸比作碳和细胞呼吸氢的“ 缓慢燃烧过程”；启 发 学 生联系生活,【提问】拉瓦锡的这一说法有道理吗？细胞呼吸与与木头燃木头燃烧有什么区分和联系呢？对 比 燃 烧烧的区分【指导同学沟通】演示木头燃烧的试验,指导同学有 机 物 释和联系联系细胞呼吸的概念,比较细胞呼吸与木头燃烧的放 能 量 和摸索问题,异同点；细 胞 内 利启示想象,【师生争论】得出：用 有 机 物加深懂得；1区分：

4、有机物在体外燃烧时,是在高温下发生的,中 释 放 能其中储存的能量是一次性全部释放出来的,并且以 量 之 间 的 光和热的形式表现出来；而细胞呼吸是细胞在常温、差异,产生 常压下将葡萄糖氧化分解,所产生的能量有相当一 认知冲突,ATP中,其余的就转变成热能释放,在 提 高 思 维 部分储存在 这个过程中能量是逐步地、缓慢地释放,随时地被 兴奋性；细胞利用；这就相当于放在高处的大石块,由于本身的重量和 通 过 形 象 地比如,启 所在的高度具有了很大的势能；燃烧就像石块从高 处直接落下来, 势能会快速地转变成动能释放出来,发 学 生 理 产生强大的冲击力；细胞呼吸就像在高处的石块经 解 细 胞

5、呼 过很多台阶慢慢滚动到最低层,将能量一点点释放 吸的实质；出来,而只有这样释放出来的能量才能被有效地、充分地利用；【提问】那么,细胞中葡萄糖的能量利用效率有多少呢？运算、分析分析数据,每个 ATP分子中的能量大约是一个葡萄糖分子中能得出：细胞培 养 学 生量的 1%,细胞中每氧化1 个葡萄糖分子,可以合成呼 吸 中 葡分 析 问 题约 38 个 ATP分子；所以,细胞中葡萄糖的能量利用萄 糖 的 能的才能；效率大约为40%；与现有的机械相比,这是很高的量利用高；效率了；例如,传统的蒸汽机,能量转化效率只有 8%,现代化的汽车引擎,能量转化效率也只有 25% 左右；【叙述】 2、联系：在化学中

6、我们知道,物质得电子 结 合 化 学 基础学问,或H 称为被仍原,失电子或 H 称为被氧化；葡萄 糖分子与氧反应的方程式如下：组 织 学 生 糖分子失去氢原子 争论,分析 细 胞 呼 吸 过程中,物 C6H12O6+6O26CO 2+6H2O+能量 质 的 得 失 氧分子获得氢原子 电子,启示 学 生 深 入【指导同学沟通】分析在细胞呼吸过程中,物质的理 解 细 胞培 养 学 生得失电子情形；呼 吸 的 实分析、归纳【叙述】从上述的方程式中,我们可以发觉,不管质；与 总 结 的是在木材燃烧的过程中仍是在细胞呼吸的过程中,才能；都是糖分子失去氢原子,氧分子获得氢原子,也就 是在这两个个过程中都是

7、糖被氧化了；所以无论是木材的燃烧仍是细胞呼吸,反应的实质是一样的, 都是纤维或葡萄糖的碳氧化为二氧化碳,其中的氢被氧化成水；在糖的氧化反应中,葡萄糖分子中发生了化学键的 变化,化学键所储存的能量通过氧化仍原作用释放 出来；【提问】那么细胞呼吸又是如何缓慢而又有效地释学 生 分 析培 养 学 生放其中的能量的呢？图表,使学读图才能；【叙述】细胞呼吸是细胞内一系列由多种酶参与催生 能 从 整同 时 给 下化、有掌握的氧化仍原反应；我们可以将反应划分体 上 把 握节 课 作 铺为三个阶段：糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链,细胞呼吸；垫；如图 314 所示（教材 个阶段）；P67 图 314 细胞呼吸的

8、三通过这一系列的氧化仍原反应,葡萄糖被完全分解 成 CO2和 H2O,而储存在其中的能量也分阶段地、缓 慢地释放出来,一部分储存到 ATP中,供生物体生 命活动所需要；一、细胞呼【提问】细胞呼吸又包括哪几个详细的阶段呢？回 忆 、 回培 养 学 生吸 从 糖 酵这节课我们连续争论细胞呼吸的详细过程；解开头【背景介绍】糖酵解名称的由来,是由于动物进行呼吸作用时候,第一利用糖元作为呼吸基质,把它答；在已有转变成葡萄糖,然后葡萄糖在无氧条件下进行分解的 基 础 上而生成乳酸,所以这个过程称为糖酵解；继 续 深 入【指导同学阅读,组织同学争论】得出以下结论：学习；1、场所：细胞质基质学 生 带 着自

9、学 能 力2、过程：一个葡萄糖分子转变为两个丙酮酸和 总 结 归3、产物： 2 个丙酮酸、 2 个 ATP、2 个 NADH 问题阅读,纳才能；糖酵解的全部反应如下：组 织 学 生C6H12O6+2NAD +2ADP+2Pi讨 论 得 出2CH3COCOOH+2NADH+2H +2ATP 糖 酵 解 的【介绍】NADH是一种仍原型辅酶, 氧化形式为NAD +,场所、过程是氢的载体,在电子传递链中将被氧气；及产物,最【叙述】我们前面讲到,细胞中每氧化1 个葡萄糖后 总 结 出分子, 可以合成约 38 个 ATP分子； 而在糖酵解过程糖 酵 解 的中只产生2 个 ATP,所以葡萄糖分子中的绝大部分

10、总反应式；化学能仍存在于丙酮酸中；二、柠檬酸【提问】那么丙酮酸中的能量又是如何进一步释放 循环 出来呢？【叙述】丙酮酸形成后,然后进入线粒体；可 制 作 相利 用 教 学（可帮忙同学回忆线粒体的结构以及物质的跨膜运媒 体 增 强输的方式,以加深懂得；）教 学 的 直丙酮酸进入线粒体后,第一在一种复杂酶系统的催应课件,观观性,促进化下形成一个二碳的单位C2 ,脱去一个CO2,并形察 多 媒 体学 生 对 概成一个 NADH,这个反应叫做脱羧反应；反应式如下：展现；念的懂得；C3 + NAD + C2 + CO2 + NADH + H+【提问】二碳单位然后进入柠檬酸循环,那么柠檬 酸循环又是怎样的

11、一个循环过程呢？指导同学结合教材图示阅读,组织同学争论、 沟通；指 导 学 生培 养 学 生得出以下结论：的 团 队 精1、柠檬酸循环：二碳单位与一个C4 酸合成为一个神；C6 酸,即柠檬酸；然后柠檬酸经两次脱羧,丢掉两阅读,组织个二氧化碳,又形成一个C4酸,于是柠檬酸循环的同学争论、其次轮开头；通过柠檬酸循环,将全部的丙酮酸源沟通；源不断地转变为CO 2,释放到细胞之外；2、场所：线粒体 3、产物： 3 个 CO2、1 个 ATP、4 个 NADH、1 个 FADH【介绍】 FAD是另外一种辅酶,氧化形式为 FAD,仍 原形式为 FADH 2,FADH 2和 NADH都的氢的载体, 它们 携

12、带氢参与电子传递链；【叙述】通过糖酵解、丙酮酸脱羧反应、柠檬酸循环三个过程, 葡萄糖被完全地分解成CO2,同时释放计 算 、 分步步设疑,的能量部分储存在ATP中；【提问】那么,大家运算下,1mol 葡萄糖经过完全地氧化可以产生多少ATP呢？【分析】糖酵解过程产生2molATP,柠檬酸循环产深化探究；生 2molATP,所以整个过程直接产生的ATP很少,设置悬念,只有 4mol；析；激发爱好；【追问】那么仍有大量的能量储存在哪里呢？通 过 设 置【分析】这些没有释放出来的能量临时储存在了一 系 列 问NADH和 FADH 2这两种辅酶中；题,帮忙学【提问】那么, 1mol 葡萄糖经过完全地氧化

13、又可以生 加 深 理产生多少 NADH和 FADH 2 呢？解 细 胞 呼【分析】糖酵解过程产生2 个 NADH,柠檬酸循环,吸 的 具 体包括丙酮酸的脱羧反应过程共产生8 个 NADH和 2过程；个 FADH 2；所以 1mol 葡萄糖经过完全地氧化分解可以产生 10molNADH和 2molFADH2；【设问】那么,这些辅酶中的能量又是如何释放出 来的呢？三、电子传让同学阅读课本69 页第一、二段；带 着 问 题小资料 ：蛋递链【摸索】电子传递链的组成是什么？电子传递链存阅读；白 质 复 合在于何处？电子最终传递给了什么物质？这一阶段组织争论、体 是 有 几产生了多少mol 的 ATP？个

14、结构同学回答、老师归纳：电子传递链由三种蛋白质复相像、功能合体组成,每种复合体中又有一种以上的电子传递回答；相 关 的 多体；存在于线粒体内膜中；电子传递链的最终一站肽 链 通 过是与氧结合形成水；也就是NADH和 FADH2氧化所脱二 硫 键 或的 H与 O2结合形成水；其 它 共 价老师板书：键 形 成 的1、电子传递链的组成：三种蛋白质复合体；复合物；2、电子传递链存在于：线粒体内膜；3、反应式（略,见书本 69 页）；【叙述】 每氧化 1mol 葡萄糖可以合成约 38molATP；糖 酵 解 过 程 产 生2molATP , 柠 檬 酸 循 环 产 生2molATP,那么,应当有 34

15、molATP在此阶段产生；详细是：每摩尔 NDAH氧化可产生 3molATP,每摩尔FADH2氧化可产生2molATP,因此, 10molNDAH氧化可产生 30molATP,2molFADH2 氧化可产生 4molATP,共产生 34molATP；即 1mol 葡萄糖完全氧化分解可 产生 38molATP；【小结】老师设计表格（以一个葡萄糖分子的氧化同学完成；培 养 学 生分解为例）自 学 能 力条件场所产物和 总 结 归糖酵有氧细 胞 质2 个丙酮酸,2 个纳才能；解时基质ATP,2 个 NADH 柠檬有氧线 粒 体6 个 CO 2,2 个 ATP,酸循时基质8 个 NADH,2个 FAD

16、H环电子有氧线 粒 体6 个 H2O,34 个 ATP 传递时内膜链 总反应式： C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量释放的能量一部分贮存在 式散失；ATP中,其余的以热能形【其次课时】教学流程老师活动观看；同学活动教学意图引入新课【创设情境】播放3 就录像片断：从 生 活 实 际 出1正进行中长跑竞赛的运动员；发,激发同学的2被洪水埋没的植物；摸索、回答： “ 微生物” ；学习爱好, 自然3酿酒的过程；地 引 入 厌 氧 呼【提问】 1这是我们在生活中经吸；常能看到的生命现象,其中酿酒实际上是哪一类生物的生理活动过程？一、概述2这三种生命现象有什么共同观看、分析、小组争论,得培育

17、同学观看、点？出结论；“ 它们都处于缺氧分析、归纳总结【叙述】厌氧呼吸是一种古老的的状态下, 进行厌氧呼吸； ”的才能；争论、分析,得出结论：培育同学分析、呼吸作用形式,它的显现早在需与需氧呼吸相比厌氧呼吸归 纳 总 结 的 能氧呼吸之前生物,请大家阅读书是在无氧的条件下进行的,力；二、厌 氧呼本 70 页的小资料,以及厌氧呼吸 并且只能释放少量的能量；的第一段内容,厌氧呼吸有什么 仍有很多微生物只能进 特点,然后想一想厌氧呼吸的存 行厌氧呼吸； 进行需氧呼 在对生物来说有什么意义？吸的生物处于缺氧状态时,【板书】 一、概述 厌氧呼吸就是需氧呼吸的 有效补充；老师确定同学的回答；地球上绝大多数

18、生物都能进行厌 氧呼吸,但是不同的生物厌氧呼 吸的类型是不一样的,最常见的 厌氧呼吸类型是乳酸发酵和乙醇 发酵；【板书】 二、厌氧呼吸的类型吸的类型1乙醇发酵同学观看、摸索培 养 学 生 观 察1 乙 醇 发下面我们来看一个演示试验：乙酵醇发酵试验 老师操作 ；回答：广口瓶中有气泡,大和分析的才能；【提问】广口瓶、大试管内出现哪些现象？拔广口瓶的塞子试管澄清石灰水变混浊,拔后,会闻到什么气味？试分析原掉广口瓶塞子后有酒精的因；味道；由于有二氧化碳和酒精产生； 为 什 么 广 口 瓶 中 要 加30ml 回答：葡萄糖会被分解,水10的葡萄糖溶液,并置于35浴是为了保证酵母菌的生水浴中预热；命活性

19、, 或者说是酶的生命活性；为什么广口瓶的混合液表面滴 回答：隔绝空气；加一薄层液体石蜡？试验中为什么要使酵母悬浮液 与葡萄糖溶液充分混合,并将广回答：使酵母菌将充分葡萄 糖分解,并保持酵母菌活口瓶置于 30水浴中？性；在整个试验过程中究竟发生怎 回答：酵母菌在无氧条件下 样的变化呢？通过厌氧呼吸将葡萄糖分 解为酒精和二氧化碳；老师总结：假如厌氧呼吸的产物 是乙醇就可以称为乙醇发酵；成 熟的苹果切开后有酒味,就是因 为果肉中进行了乙醇发酵；它的 总反应式是：【板书】 C6H12O6+2ADP+2Pi 2C2H5OH+2CO2+2ATP 回答：酿酒,发面,水果腐培育同学分析、大家想一想仍有哪些现象

20、属于乙归 纳 总 结 的 能醇发酵？烂 力；【过渡】那么乙醇发酵的过程究 竟是怎样的呢？让我们先来回忆 一下需氧呼吸；【提问】 1需氧呼吸分为几个阶 段？ 2糖酵解的产物是什么？回答：糖酵解,柠檬酸循环,电子传递链；丙酮酸；【叙述】乙醇发酵中乙醇的来源 倾听、懂得；就是糖酵解的产物丙酮酸；【过渡】在需氧呼吸过程中葡萄糖通过糖酵解被分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体最终被分解为从 生 活 实 际 出 发,激发同学的二氧化碳和水；但是在没有氧气 学习爱好；的情形下丙酮酸不能进入线粒体,于是反应连续在哪里进行？【叙述】丙酮酸先经过脱羧反应 形成乙醛和二氧化碳；【板书】CH3COCOOHCH3CHO+2C

21、O2【叙述】乙醛再被仍原为乙醇；回答：细胞质基质；【板书】 CH3CHO +NADH+H+2CH3CH2OH+NAD+ 【叙述】这些过程都需要酶的催 使 学 生 理 解 乙化作用 醇发酵的过程；【过渡】大多数植物的厌氧呼吸都属于乙醇发酵,而动物比如说人的厌氧呼吸呢？【提问】大家知道假如你不是经2乳酸发酵常做运动,而今日进行800 米测试,那么这两天你的肌肉会有什么感觉？回答：酸；从 生 活 实 际 出【叙述】为什么会觉得酸呢？实倾听、摸索；际上就是肌肉细胞在缺氧条件下发,激发同学的进行厌氧呼吸产生了乳酸的缘学习爱好；故；这就是厌氧呼吸的又一种类型：乳酸发酵；【板书】乳酸发酵【叙述】乳酸发酵就是

22、指葡萄糖倾听、懂得；使 学 生 理 解 乳在无氧条件下分解产生乳酸,它 的总反应式是：【板书】 C6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CHOHCOOH+2ATP 乳酸发酵的反应历程和糖酵解的一样,只是在形成丙酮酸后,丙 酮酸在乳酸脱氢酶的催化下被NADH 仍原为乳酸；酸发酵的过程；【板书】 CH3COCOOH + NADH +H+CH3CHOHCOOH+ NAD+ 【叙述】乳酸发酵所产生的ATP阅读,摸索、回答：是一种培 养 学 生 自 学仅为需氧呼吸的1/19 左右,那么克服临时缺氧的应急措施,才能；在猛烈运动需要大量能量的情形是为争取时间而消耗较多下,肌肉细胞为什么仍要进行厌能量的方法；

23、氧呼吸呢？【提问】大家想想仍有哪些乳酸摸索、回答：制作酸奶、酸联系实际, 激发发酵的例子；菜 爱好；总结：动物细胞进行厌氧呼吸往往是产生乳酸属于乳酸发酵,有 些微生物也进行乳酸发酵,如酸奶、酸菜的制作就是利用乳酸细菌进行的乳酸发酵；【小结】这一节课我们学习了生 物的厌氧呼吸,厌氧呼吸的两种类型乙醇发酵和乳酸发酵；并知道了它们的过程；脂 肪 的 氧【板书】脂肪的氧化复习回忆帮忙回忆；化【提问】回忆甘油三酯的结构,并说出一分子甘观看；直观教学,油三酯分别是由哪几部分组成的？展现甘油三酯的分子结构图；便于同学迅速懂得；OOCH2OCR1小组争论启 发 式 教R2 COCHCH2OCR3O并归纳；学,充分发【叙述】甘油三酯是由一分子的甘油和三个分子挥同学的主的脂肪酸组成的；因此脂肪的氧化第一是在一系体性；列脂肪酶的作用下,分解生成甘油和脂肪酸,并 释放入血供其它组织利用；回 忆 与 思 那么,这两种物质又是如何被充分氧化的呢？考；帮忙同学分析甘油和脂肪酸的结构并归纳出：甘 油是形成一个另一种三碳化合物分子形式进入蛋 白 质 的糖酵解过程,而脂肪酸就被多次分解后以二碳化观 察 与 思直观教学,氧化合物的形式进入柠檬酸循环；1甘油 C3（三碳化合物） 糖酵解途径柠檬酸循环；考；帮忙同学理2脂肪酸 C2（