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2019-2020年高中生物 4—3、細胞呼吸教案（學生版) 必修1 班級 姓名 ［教學目標］ 1、知識目標 ①闡明有氧呼吸和無氧呼吸過程； ②比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同，學會運用對比的方法理解相關(guān)的生物學知識； ③闡明呼吸作用的本質(zhì)，了解細胞呼吸與細胞供能的關(guān)系； 2、能力目標 ①；通過探討酵母菌細胞的呼吸方式實驗培養(yǎng)學生的實驗能力； 3、德育目標 ①說明細胞呼吸的原理和意義，了解其在生產(chǎn)和生活中的應用； [重點、難點分析]： 重點：細胞呼吸的本質(zhì)和過程；比較無氧呼吸和有氧呼吸的異同點；細胞呼吸原理的應用。 難點：呼吸作用過程的理解。 [教學安排]：3課時 一、 細胞呼吸產(chǎn)生能量： 1、 細胞呼吸概念： （1）、原料： （2）、場所： （3）、產(chǎn)物： [交流研討]：細胞呼吸和呼吸是一回事嗎？有機物的氧化分解，一定有氧氣參加嗎？ 2、 細胞呼吸的特點：（與體外燃燒比較） 是研究細胞呼吸最常用的生理指標。 比較項目 體外燃燒 體內(nèi)氧化 相同 反應式 實質(zhì) 不同 條件 點燃 釋能 快速連續(xù)釋放 結(jié)果 有發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象 多數(shù)以熱能形式釋放，部分轉(zhuǎn)移到ATP中 3、呼吸的分類：根據(jù)是否需要 分為 和 兩類。 二、 細胞呼吸的過程： 1、 有氧呼吸：（細胞呼吸的主要類型） （1）、概念： （2）、過程：（以葡萄糖為底物為例） 第一階段：1mol葡萄糖分解成2mol ，同時產(chǎn)生少量的 和少量的 。 場所： 第二階段：丙酮酸分解成 ，同時產(chǎn)生少量的 和 。 場所： 第三階段：[H]和氧氣結(jié)合，產(chǎn)生 的同時，釋放出大量的能量并儲存在 中。 場所： （3）、有氧呼吸過程中三個階段的比較： 項目 第一階段 第二階段 第三階段 場所 反應物 生成物 產(chǎn)生能量 是否需氧 （4）、總反應式：（以葡萄糖為底物時） （5）、能量的釋放和利用率： 通過有氧呼吸，1mol葡萄糖在徹底氧化分解后，共釋放約 kJ的能量，其中約有 kJ儲存在 中，其余主要以 形式散失掉。 [考與總結(jié)] （1）水的分解和合成分別發(fā)生在 和 階段； （2）產(chǎn)生二氧化碳的階段是 ，場所為 ；、 （3）吸進的氧氣在 （場所）被消耗，參加 階段的反應。其作用是 。 （4）產(chǎn)生ATP的階段是 ，產(chǎn)生ATP最多的階段是 ；有氧呼吸的主要場所是 。 [領悟整合]： ①分析產(chǎn)物CO2中C、O元素的來源？ ②生成物水中的H、O是否來源于反應物中的水？ 2、無氧呼吸; (1)、場所： （2）、產(chǎn)物： （3）、過程： 第一階段：與有氧呼吸第一階段 。 第二階段：前一階段產(chǎn)生的 在不同種類的酶的催化作用下，分解成 或 等。 （4）、反應式：（以葡萄糖為底物為例） 產(chǎn)酒精： 產(chǎn)乳酸： （5）、能量的釋放與轉(zhuǎn)化： 思考：為什么無氧呼吸只釋放出少量的能量？ （6）、無氧呼吸的生理意義： 高等植物在 情況下，可以進行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為 ，釋放出能量以適應缺氧的環(huán)境條件。人在 時，需要在相對較短的時間內(nèi)消耗 ，肌肉細胞則以產(chǎn)生 的無氧呼吸方式供給能量。但是，無氧呼吸時間過長會使細胞 。 [啟發(fā)引申]： 1）、產(chǎn)物為酒精和二氧化碳方式的無氧呼吸：大多數(shù)植物、酵母菌。 2）、產(chǎn)物為乳酸方式的無氧呼吸：高等動物和人、乳酸菌；少數(shù)高等植物的某些器官，如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚等。 3）有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系： 聯(lián)系：①第一階段完全相同： 。 ②實質(zhì)相同： 。 ③進化：無氧呼吸→有氧呼吸 三、 細胞呼吸原理的應用： 1、 影響細胞呼吸的因素有哪些？ 2、細胞呼吸的意義和應用： 1)、意義： ①為 提供能量。<主要> ②產(chǎn)生的丙酮酸等中間產(chǎn)物為體內(nèi)其它化合物的合成提供原料。 2）、應用： ①在作物栽培中：措施：中耕松土； 露田、曬田。 目的： ②在果實和蔬菜的保鮮中：措施：通過控制儲藏室內(nèi)的 的濃度等來降低呼吸速率。 ③在糧油種子的儲存中：措施：降低 ，以使呼吸作用降至最低。 ④在溫室栽培作物時：措施：白天適當 室溫，夜晚適當 室溫。 ⑤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中：（目的：為了使有機物向著人們需要的器官積累） 措施：去掉下部變黃、已失去光合能力的部分葉片。 例1、下圖表示某種植物的非綠色器官在不同的氧濃度下O2吸收量和CO2生成量的變化，請據(jù)圖回答： （1）圖中曲線QR區(qū)段CO2生成量急劇減少的主要原因是 （2） 點的生物學含義是無氧呼吸消失點，由縱軸、CO2生成量和O2吸收量共同圍成的面積所代表的生物學含義是 。 （3）在原圖中繪出無氧呼吸產(chǎn)生的CO2隨氧氣濃度變化而變化的曲線。 （4）若圖中的AB段與BC段的距離等長，說明此時有氧呼吸釋放的CO2與無氧呼吸釋放的CO2相比 （填“一樣多”或“更多”或“更少”），有氧呼吸消耗的葡萄糖量是無氧呼吸的 倍。 （5）在長途運輸新鮮蔬菜時，常常向塑料袋中充入氮氣，目的是 。你認為氧濃度應調(diào)節(jié)到 點的對應濃度時，更有利于蔬菜的運輸，試說明理由： 。 例2、綠色植物的光合作用與細胞呼吸之間有著密切的聯(lián)系。下面物質(zhì)代謝簡圖表示了兩者之間的關(guān)系，請根據(jù)圖示分析回答： （1）①是在 上進行的，所需要的外界條件是 ，發(fā)生的能量變化是 。 （2）③、④、⑤表示 過程。在這一過程中，所需要的外部條件主要有 和 。 （3）上述①~⑤過程中，能產(chǎn)生ATP的過程是 （寫代號）。 （4）請分析下列實驗，并在橫線處填寫代號。 將一盆在陽光下正常生長的植物迅速移入暗室，立刻停止的過程是 ，稍后， 過程也隨著停止。一段時間后，將這一盆植物迅速移到陽光下，上述兩個過程先開始進行的是 。而在這一實驗中，始終不會停止的過程是 。 （5）根據(jù)實驗測定，黃豆種子在萌發(fā)時放出的CO2量 比消耗的O2量高出4倍，對這一現(xiàn)象的解釋是： 。 例3、課題小組同學利用下列裝置探究微生物的細胞呼吸方式。步驟：1）取甲、乙兩套密閉裝置設計實驗，根據(jù)表有關(guān)的內(nèi)容進行操作： 裝置 反應瓶中加入的材料 小杯內(nèi)加入的材料 測定項目 甲 一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1mL 適量NaOH溶液 細胞呼吸氧氣的消耗量 乙 葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1 mL 等量的蒸餾水 細胞呼吸時二氧化碳釋放量與氧氣消耗量的差值 2）將甲、乙裝置均置于28℃恒溫的條件下，分別在不同的氧氣濃度下進行實驗（實驗過程中微生物保持活性，前三組實驗所用微生物都是酵母菌，第四組實驗的微生物是乳酸菌），60分鐘后讀數(shù)。請補充下表有關(guān)的內(nèi)容。 預期實驗結(jié)果 微生物的細胞呼吸方式 級別 甲 乙 第一組 液滴向左移動 液滴不變 第二組 液滴向左移動 液滴向右移動 第三組 液滴不變 液滴向右移動 第四組 只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸 （3）除了可以測定細胞呼吸方式外，你認為用上述密閉裝置和選用下列材料用具還可以開展哪些生物學的探究，請寫出一個課題題目。 材料用具：小麥種子、玉米幼苗、小麥幼苗、一定濃度的KOH溶液和NaHCO3溶液、蒸餾水、一定濃度的葡萄糖溶液、恒溫裝置、暗箱。 課題題目： 。 [校本作業(yè)] 1.經(jīng)測定：蠶豆種子在發(fā)芽的早期，CO2的釋放量比氧氣的吸收量大3～4倍，這說明此時的蠶豆是 （ ） A.只進行有氧呼吸 B.無氧呼吸比有氧呼吸占優(yōu)勢 C.只進行無氧呼吸 D.有氧呼吸比無氧呼吸占優(yōu)勢 2.陸生植物不能長期忍受無氧呼吸，這是因為 （ ） ①產(chǎn)生的酒精對細胞有毒害作用；②產(chǎn)生的乳酸對細胞有毒害作用；③沒有專門的無氧呼吸結(jié)構(gòu)；④產(chǎn)生的能量太少 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 4.在自然條件下，有關(guān)植物呼吸作用的敘述中，正確的是 （ ） A.有氧呼吸過程中，丙酮酸必須進入線粒體 B.高等植物只能進行有氧呼吸，不能進行無氧呼吸 C.有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，無氧呼吸不產(chǎn)生二氧化碳 D.水中生活的植物不能進行有氧呼吸 5.在水稻葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生的主要代謝產(chǎn)物分別是 A.丙酮酸、CO2、葡萄糖 B.丙酮酸、葡萄糖、CO2 C.CO2、丙酮酸、葡萄糖 D.葡萄糖、丙酮酸、CO2 6.下列細胞中不進行有氧呼吸的是 （ ） A.神經(jīng)細胞 B.心肌細胞 C.紅細胞 D.小腸上皮細胞 7.下圖表示某綠色植物在生長階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況，①和④過程中的[H]產(chǎn)生的場所依次是 （ ） A.葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 B.細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 C.細胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體 D.線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì) 8.現(xiàn)有一瓶葡萄糖液，內(nèi)置有適量酵母菌，經(jīng)測定瓶中放出CO2的體積與吸收O2的體積比為5：4，這是因為（假設兩種呼吸作用的速率相等） （ ） A.有1/5的酵母菌在進行有氧呼吸 B.有4/7的酵母菌在進行有氧呼吸 C.有4/5的酵母菌在進行有氧呼吸 D.有3/7的酵母菌在進行有氧呼吸 9.植物體內(nèi)形成ATP的過程有 （ ） ①光反應 ②暗反應 ③有氧呼吸的過程 ④無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的過程 ⑤無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程 ⑥無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程 A.①③⑥ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.②③④⑥ 10.如果一定重量的黃豆全部萌發(fā)生成黃豆芽，黃豆芽中的有機物總量、有機物種類分別比黃豆中的 （ ） A.多、多 B.少、多 C.多、少 D.少、少 11.（8分）下圖是光合作用和細胞呼吸過程簡圖，請根據(jù)圖分析回答： （1）寫出圖中①、②所示生理過程的名稱： ① ； ② 。 （2）圖中①、②生理過程在細胞內(nèi)進行的場所是： ① ；② 和 。 （3）圖中③和④所示的生理過程都是 。如果消耗等量的葡萄糖，則③或④過程所釋放的能量與②過程相比數(shù)量 。 （4）如果用（CH20）表示糖類，則圖中①過程的化學反應式可以概括為： 。 12.下圖表示一個高等植物細胞中的幾個生理過程，請據(jù)圖分析回答： （1）Ⅰ過程發(fā)生在葉綠體的 上；過程V產(chǎn)生的CO2從產(chǎn)生部位直接到達該細胞Ⅱ過程的部分被利用需要通過 層生物膜。 （2）在Ⅱ過程中，如果用含有14C的CO2來追蹤光合作用中的碳原子，其轉(zhuǎn)移途徑是 （ ） A.14CO2→[H] →（14CH2O） B.14CO2→14C3→（14CH2O） C.14CO2→葉綠素→（14CH2O） D.14CO2→葉綠體→（14CH2O） （3）據(jù)圖分析可知影響光合作用的主要環(huán)境因素有光照強度、CO2濃度和溫度，則干旱初期導致作物光合作用速率下降的主要影響因素是 ；溫室大棚中的作物如遇陰雨天，為避免減產(chǎn)，常適當降低 。 （4）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ幾個過程中，能夠產(chǎn)生ATP的過程有 ；能夠為植物體的各項生命活動提供能量的過程有 ，其中提供能量最多的過程是 。 （5）在①～⑦過程中，各種生物體（病毒除外）都能進行的過程是 。 （6）假如該生物是酵母菌，過程④～⑦中能夠在體內(nèi)發(fā)生的是 。如果有24mol的O2全部用于⑤過程，則產(chǎn)生等量CO2的⑦過程至少需要分解 mol的C6H12O6。 附: 探究酵母菌細胞呼吸的方式 1. 原理: 酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸,產(chǎn)生二氧化碳和水： C6H12O6 ＋ 6H2O ＋6O2 6CO2 ＋ 12H2O ＋ 能量 在無氧條件下進行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精和少量二氧化碳： C6H12O6 2C2H5OH ＋ 2CO2 ＋ 少量能量 2. 裝置：下圖為“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗裝置圖 A B C D E 分析：A瓶加入的試劑是NaOH，其目的是：使進入B瓶的空氣先經(jīng)過NaOH處理，排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾。 C瓶和E瓶加入的試劑是澄清石灰水（或溴麝香草酚藍水溶液），其作用是：檢測CO2的產(chǎn)生；D瓶應封口放置一段時間后，再連通E瓶，其原因是：D瓶應封口放置一段時間后，酵母菌會將瓶中的氧氣消耗完。再連通E瓶，就可以確保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚藍水溶液）的CO2是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的 3. 檢測：（1）檢測CO2的產(chǎn)生：使澄清石灰水變渾濁，或使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。（2）檢測酒精的產(chǎn)生：橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生反應，變成灰綠色。