高一生物ATP的主要来源 细胞呼吸教学案 新课标 人教版

1、江苏省城北高级中学高一生物ATP的主要来源 细胞呼吸教学案【课标要求】1、阐明有氧呼吸和无氧呼吸的过程2、比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，学会运用比较法理解有关的生物学知识3、阐明呼吸作用的本质，了解细胞呼吸与供能的关系4、说明细胞呼吸的原理和意义，了解其在生产和生活中的应用5、探讨酵母菌细胞呼吸的方式【教学过程】知识点1（1）有氧呼吸的主要场所是线粒体，有氧呼吸必须有氧的参与。（2）线粒体的结构示意图：图中的1是 ，2是 ，3是 ，是 ，其中 的某些部位向内线粒体的内腔折叠形成 。 使内膜的表面积大大增加。与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体的 和 中。思考：线粒体哪些结构与呼吸作用相适应？知识点2

2、 有氧呼吸学生活动11、有氧呼吸的第一阶段： 有氧呼吸的第一阶段的物质变化是什么？ 有氧呼吸的第一阶段的能量变化是什么？ 有氧呼吸的第一阶段的反应场所是什么？ 例1：如果有一分子的葡萄糖参与有氧呼吸在有氧呼吸的第一阶段生成 分子的丙酮酸 分子具有还原性H。释放 的能量。此反应发生在 酶 内。第一阶段：C6H12O6 2C3H4O3 + 4H + 能量2、有氧呼吸的第二阶段：学生活动2 有氧呼吸的第二阶段的物质变化是什么？ 有氧呼吸的第二阶段的能量变化是什么？ 有氧呼吸的第二阶段的反应场所是什么？ 酶例2 如果有一分子的葡萄糖参与有氧呼吸在有氧呼吸的第二阶段彻底分解成 分子的二氧化碳， 分子具有

3、还原性H。释放 的能量。此反应发生在 内。第二阶段：2C3H4O3 + 6H2O 6CO2 + 20H + 能量3、有氧呼吸的第三阶段：学生活动3 有氧呼吸的第三阶段的物质变化是什么？ 有氧呼吸的第三阶段的能量变化是什么？ 有氧呼吸的第三阶段的反应场所是什么？ 酶第三阶段：24H + 6O2 12H2O + 能量例3 如果有一分子的葡萄糖参与有氧呼吸在有氧呼吸的第三阶段 分子具有还原性H与 分子的氧气反应。释放 的能量。此反应发生在 上。 学生活动4有氧呼吸各个阶段的比较：思考：观察右图有氧呼吸的过程图解回答下列问题： 在有氧呼吸的过程中哪些物质作为 反应物参与了反应？ 在有氧呼吸的过程中哪些

4、物质作为 生 成物参与了反应？在有氧呼吸的过程中有没有能量的释放？在有氧呼吸的进行有没有条件？请根据上述的问题尝试写出有氧呼吸的总的反应方程式： 简写成： 有氧呼吸的定义： 例4： 在有氧呼吸的过程中：（1）水的分解和合成分别发生在 和 阶段；（2）产生二氧化碳的阶段是 ，场所为 ；、（3）吸进的氧气在 （场所）被消耗，参加 阶段的反应。其作用是 。（4）产生ATP的阶段是 ，产生ATP最多的阶段是 ；有氧呼吸的主要场所是 。知识3无氧呼吸（1）过程：无氧呼吸的全过程分为两个阶段，即： 第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同。 第二阶段丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳或转化成乳酸

5、。两个阶段都是在细胞质基质中进行的。（2）类型：无氧呼吸的反应式可以归纳为以下两种：（3）实例酶（4）发酵：微生物的无氧呼吸也叫发酵，产生酒精的叫酒精发酵；产生乳酸的叫乳酸发酵。（5）方程式：C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 +能量酶C6H12O6 2C3H6O3 +能量问题研讨：1、请你参照有氧呼吸的概念，用准确简练的语言概括无氧呼吸。 2、有氧呼吸和无氧呼吸的异同点。（填作表格）呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所条件产物能量相同点联系实质知识点4 细胞呼吸原理的应用资料分析1：包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的“创口帖”等敷料。（提示：从病原菌的呼吸方式思考）资料分析2

6、：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酒。（提示：从酵母菌的呼吸方式思考） 资料分析3：花盆里的土壤板结后，空气不足会影响根系生长，需要及时松土透气（提示：从植物根系吸收矿质元素的方式思考）资料分析4：水稻也需要定期排水否则水稻幼根会因缺氧而变黑、腐烂。（提示：从水中水稻的呼吸方式及产物思考）资料分析5：皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，为什么要及时到医院治疗？（提示：破伤风杆菌的呼吸方式思考）资料分析6：为什么要提倡慢跑？（提示：从激烈运动时肌肉细胞的呼吸方式及生理反应思考）课堂练习1.在有氧呼吸过程中，CO2的产生和氧气的参与分别发生在（ ）A.第一阶段和第二阶

7、段 B.第二阶段和第三阶段C.第一阶段和第三阶段 D.都在第三阶段 2. 苹果和马铃薯块茎进行无氧呼吸的产物分别是（ ）A.乳酸、酒精和二氧化碳 B.都是酒精和二氧化碳C.都是乳酸 D.酒精和二氧化碳、乳酸3.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( )都在线粒体中进行 都需要酶都需要氧 都产生ATP 都产生丙酮酸A. B. C. D. . 种在湖边的玉米，长期被水淹生长不好，其原因是（ ）A. 根细胞吸收水分过多 B. 营养缺乏C. 光合作用的强度不够 D. 细胞有氧呼吸受阻探究活动：影响细胞呼吸的因素主要有哪些?呼吸作用阅读材料生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有

8、机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。 生物的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式，因此，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般说来，葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。 有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生

9、少量的氢(用H表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。这个阶段也是在线粒体中进行的。以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在生物体内，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。 生物进行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸。那么，生物在无氧条件下能不能进行呼吸作用呢？科学家通过研

10、究发现，生物体内的细胞在无氧条件下能够进行另一类型的呼吸作用无氧呼吸。 无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说，称为无氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌)，则习惯上称为发酵。细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。 苹果储藏久了，为什么会有酒味？高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量，以适应缺氧的环境条件。高等动物和人体在剧烈运动时，尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了，但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要，这时骨骼

11、肌内就会出现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。此外，还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸，如马铃薯块茎、甜菜块根等。无氧呼吸的全过程，可以分为两个阶段：第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同；第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。以上两个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在无氧呼吸中，葡萄糖氧化分解时所释放出的能量，比有氧呼吸释放出的要少得多。例如，1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后，共放出196.65kJ的能量，其中有61.08kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。 无氧呼吸与有氧呼吸： 在远古时期

12、，地球的大气中没有氧气，那时的微生物适应在无氧的条件下生活，所以这些微生物(专性厌氧微生物)体内缺乏氧化酶类，至今仍只能在无氧的条件下生活。随着地球上绿色植物的出现，大气中出现了氧气，于是也出现了体内具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。可见，有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上发展而成的。尽管现今生物体的呼吸形式主要是有氧呼吸，但仍保留有无氧呼吸的能力。由上述分析可以看出，无氧呼吸和有氧呼吸有明显的不同。 无氧呼吸和有氧呼吸的过程虽然有明显的不同，但是并不是完全不同。从葡萄糖到丙酮酸，这个阶段完全相同，只是从丙酮酸开始，它们才分别沿着不同的途径形成不同的产物：在有氧条件下，丙酮酸彻底氧化分解成二氧化碳和水，全过程释放较多的能量；在无氧条件下，丙酮酸则分解成为酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸，全过程释放较少的能量。 呼吸作用的意义： 对生物体来说，呼吸作用具有非常重要的生理意义，这主要表现在以下两个方面：第一，呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。呼吸