53ATP的主要来源细胞呼吸优质导学案.docx

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53ATP的主要来源细胞呼吸优质导学案

第5章　细胞的能量供应和利用

第3节　ATP的主要来源——细胞呼吸

学习目标

1.说明细胞呼吸的基本过程与场所,说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

2.说明细胞呼吸的原理,并探讨其在生产和生活中的应用。

3.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。

学习过程

导入新课

运动员进行体育比赛时,呼吸快慢在发生变化。

由此设问:

人体运动过程中所需能量从何而来?

进入人体的氧气到哪儿去了,有何作用?

探究新知

探究一、细胞呼吸的概念及类型

[自主学习1]

阅读教材P91文本,总结细胞呼吸的概念和类型。

细胞呼吸是指　　　在细胞内经过一系列的　　　,最终生成　　　或其他产物,释放出　　　并生成　　　的过程。

细胞呼吸分为　　　呼吸和　　　呼吸两种类型。

探究二、有氧呼吸

[合作探究1]

阅读教材P93~94文本,察看“图5-9有氧呼吸过程的图解”,分析并回答下列问题。

（1）真核细胞中,有氧呼吸的基本过程可分为几个阶段,分别发生在什么场所?

（2）有氧呼吸过程中,水是第几阶段的反应物?

又是哪一阶段的产物?

（3）有氧呼吸过程中,CO2产生于第几阶段?

O2在第几阶段参与反应?

（4）有氧呼吸过程中,哪个阶段产生的还原氢最多?

还原氢在什么场所被利用?

（5）有氧呼吸生成的水和CO2中的氧原子分别来自什么物质?

例1.图示为真核细胞内葡萄糖彻底氧化分解的基本过程,其中A、B、C等代表物质或能量,①②③④表示过程或场所。

请据图作答:

（1）图中的A是　　　,C是　　　,D是　　　,E是　　　。

（2）过程④发生在　　　,过程③发生在　　　;能产生[H]的过程是　　　（填序号）,[H]被利用的过程是　　　（填序号）,能合成大量ATP的过程是　　　（填序号）,能合成ATP的过程是　　　（填序号）。

（3）过程②中,物质D需穿过　　　层磷脂双分子层,运输方式可能是　　　。

若①③④表示场所,CO2浓度最高的部位是　　　（填序号）。

（4）产物水中的氢来自　　　　　　（填物质）;若给细胞供应18O2,一段时间后,含有18O的物质是　　　（填序号）。

[自主总结1]

（1）有氧呼吸的基本过程

第1阶段

第2阶段

第3阶段

场所

条件

反应物

产物

释放能量多少

合成ATP多少

（2）写出有氧呼吸总反应式,并标出产物中各原子的来源（以葡萄糖为例）。

　。

（3）有氧呼吸的定义是什么?

探究三、无氧呼吸

[合作探究2]

阅读教材P94~95文本,总结并回答下列问题。

（1）真核细胞中,无氧呼吸的过程可分为几个阶段?

分别发生在什么场所?

（2）无氧呼吸在第几阶段有能量释放和ATP的合成?

未释放的能量储存在什么物质中?

（3）哪些生物的无氧呼吸生成酒精?

哪些生物的无氧呼吸生成乳酸?

[自主总结2]

（1）无氧呼吸的基本过程

第1阶段

第2阶段

场所

条件

反应物

产物

释放能量多少

合成ATP多少

（2）无氧呼吸产生酒精的生物有　　　　　　,无氧呼吸能产生乳酸的生物有　　　　　　。

（3）无氧呼吸的总反应式（以葡萄糖为例）:

　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。

（4）无氧呼吸的定义是什么?

例2.民间利用大米酿造米酒:

将蒸熟的大米趁热装入缸瓮中,并插上许多孔洞,盖上木制盖子。

待冷却至室温后,在米饭上撒入酒曲（酵母菌）,在室温条件下进行发酵,发现米饭逐渐变稀,产生泡沫,过一段时间后才出现酒味。

发酵结束后进行过滤,收集滤液。

请分析作答:

（1）将大米蒸熟并趁热装入容器,其目的是　　　　　　　　。

待米饭降至室温后接种酵母菌,原因是　　　　　　　　。

（2）发酵的早期阶段,米饭逐渐变稀是　　　　　　　　　　的结果,后来出现酒味是　　　　　　　的结果。

（3）如何检测有无CO2与酒精的产生,方法依次为　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。

（4）整个酿酒过程中,酵母菌细胞呼吸的反应式为　　　　　　　　。

探究四、有氧呼吸与无氧呼吸的比较（以真核细胞中葡萄糖的氧化分解为例）

[合作探究3]

有氧呼吸与无氧呼吸的比较（填表,以葡萄糖的氧化分解为例）

有氧呼吸

无氧呼吸

场所

条件

反应物

终产物

[H]的产生

[H]作用与利用

释放能量多少

合成ATP多少

共同点

　　探究五、探究酵母菌细胞呼吸的方式

[自主学习2]

阅读教材P91~92“探究酵母菌细胞呼吸的方式”,总结并回答下列问题。

（1）实验原理:

酵母菌在　　　　和　　　　条件下均能进行细胞呼吸,属于兼性厌氧菌。

在有氧的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的　　　　和水。

在　　　　的条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生　　　　和少量的　　　　。

（2）CO2的检测方法:

CO2可使澄清石灰水变　　　　,也可使　　　　溶液由　　　　变　　　　再变　　　　。

根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色时间的长短,可以检测酵母菌培养液中CO2情况。

（3）酒精的检测方法:

橙色的　　　　溶液,在　　　　性条件下与酒精发生化学反应,变成　　　　。

探究六、影响细胞呼吸的环境因素

[合作探究4]

（1）温度:

通过影响　　　　而影响细胞呼吸。

在一定范围内,细胞呼吸的速率随温度的升高而明显加快,但超过一定的温度后,细胞呼吸反而会减弱,甚至停止。

（2）O2浓度:

（图示为O2浓度对细胞呼吸的影响,据图作答）

①O2浓度=0时进行　　　　;0

②细胞呼吸产生CO2最慢的是　　　　点。

③葡萄糖的氧化分解过程中,线段AB=BC,此表明有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量　　　　。

（3）CO2浓度:

对细胞呼吸具有　　　　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　　　　。

探究七、细胞呼吸原理在生产和生活上的应用

[自主学习3]

阅读教材P95~96资料分析“分析细胞呼吸原理的应用”,总结细胞呼吸原理的应用。

下列实例中,应用了有氧呼吸原理的是　　　　,应用了无氧呼吸原理的是　　　　,应用了有氧呼吸和无氧呼吸原理的是　　　　。

①包扎伤口时选用透气消毒纱布　②酵母菌酿酒时先通气,后密封　③花盆经常松土和作物栽培中中耕松土　④稻田定期排水　⑤提倡慢跑　⑥粮油种子的贮藏降低含水量、降低温度　⑦在果实和蔬菜的保鲜降低温度、降低O2浓度、增加CO2浓度

课时检测

1.下列关于细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的叙述,正确的是（　　）

A.发生在线粒体中　　　B.需在有氧条件下进行

C.不产生CO2D.反应速率不受温度影响

2.有氧呼吸中,CO2产生于（　　）

A.[H]与O2的结合过程

B.水作为反应物被利用的过程

C.丙酮酸的产生过程

D.[H]与ATP的生成过程

3.在有氧呼吸中,进入细胞内的氧气（　　）

A.将丙酮酸氧化成CO2

B.参与ATP的形成

C.将葡萄糖分解成丙酮酸

D.与氢反应生成水

4.有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（　　）

①都在线粒体中进行　②都需要酶　③都需O2　④都产生ATP　⑤都经过生成丙酮酸的反应

A.②④⑤　　　　B.②③⑤

C.②③④D.①②⑤

5.下图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径。

酶1、酶2和酶3依次分别存在于（　　）

A.线粒体、线粒体和细胞质基质　

B.线粒体、细胞质基质和线粒体

C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质

D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体

6.在细胞质基质和线粒体内均能完成的是（　　）

A.葡萄糖→丙酮酸

B.丙酮酸→酒精

C.ADP+Pi+能量→ATP

D.[H]+O2→H2O

　　7.下列关于植物细胞呼吸的叙述,正确的是（　　）

A.中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜

B.是否产生CO2是两种细胞呼吸方式的主要区别

C.高等植物进行有氧呼吸,不能进行无氧呼吸

D.与高等动物相比独有的细胞呼吸产物是乳酸

8.图示为某生物体内的细胞呼吸,其中序号①~④代表过程,字母A~D代表细胞呼吸产生的物质。

请据图作答:

（1）图示中,物质A为　　　　,物质B为　　　　,物质C为　　　　。

（2）在人体内进行的有氧呼吸过程包括　　　　（填序号）,可发生在人体细胞中的过程是　　　　（填序号）,发生在神经元细胞质基质中的过程是　　　　（填序号）。

（3）水作为反应物利用的过程是　　　　（填序号）,合成大量ATP的过程是　　　　（填序号）,在酵母菌细胞内进行的过程是　　　　（填序号）,有CO2产生的过程是　　　　（填序号）。

（4）产物水中的氢原子来自物质　　　　、氧原子来自物质　　　　;反应物水中的氧原子进入物质　　　　、氢原子进入物质　　　　中。

若将葡萄糖中的氧原子标记为18O,则经动物细胞呼吸后,含18O的物质是　　　　。

参考答案

　　学习过程

导入新课

略。

探究新知

[自主学习1]

有机物　氧化分解　CO2　能量　ATP　有氧　无氧

[合作探究1]

（1）有氧呼吸包括第一、第二、第三、共三个阶段,依次发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上。

（2）第二阶段　第三阶段

（3）第二阶段　第三阶段

（4）第二阶段　线粒体内膜

（5）O2　葡萄糖和水　

例1.

（1）丙酮酸　CO2　O2　能量

（2）线粒体内膜　线粒体基质　①③　④　④　①③④

（3）2　自由扩散　③

（4）葡萄糖和水　C、F

[自主总结1]

（1）

第1阶段

第2阶段

第3阶段

场所

细胞质基质

线粒体基质

线粒体内膜

条件

酶

酶

O2、酶

反应物

C6H12O6

丙酮酸、H2O

[H]、O2

产物

丙酮酸、[H]

CO2、[H]

H2O

续表

第1阶段

第2阶段

第3阶段

释放能量多少

少

少

多

合成ATP多少

少

少

多

（2）

（3）是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生CO2和水,同时释放能量,生成ATP的过程。

[合作探究2]

（1）两个阶段　细胞质基质

（2）第一阶段　酒精或乳酸

（3）植物和酵母菌等生物。

高等动物,马铃薯的块茎、甜菜块根、玉米胚等细胞,乳酸菌等。

[自主总结2]

（1）

第1阶段

第2阶段

场所

细胞质基质

细胞质基质

条件

无氧、酶

无氧、酶

反应物

葡萄糖

丙酮酸、[H]

产物

丙酮酸、[H]

乳酸或酒精和CO2

续表

第1阶段

第2阶段

释放能量多少

少

无

合成ATP多少

少

无

（2）酵母菌、多数植物　乳酸菌、动物、马铃薯的块茎、甜菜的块根、玉米的胚

（3）C6H12O6

2C3H6O3+少量能量

C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+少量能量

（4）细胞在无氧条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物不彻底的氧化分解,产生酒精和CO2或乳酸,释放少量能量,生成少量ATP的过程。

例2.

（1）吸收充足的水分并灭菌　防止高温杀死酵母菌

（2）有氧呼吸产生水　无氧呼吸产生酒精

（3）通入澄清石灰水,看其是否变浑浊（或通入溴麝香草酚蓝水溶液,看其是否由蓝变绿再变黄）　使用酸性重铬酸钾,看是否由橙色变为灰绿色

（4）略

[合作探究3]

有氧呼吸

无氧呼吸

场所

细胞质基质、线粒体

细胞质基质

条件

氧气、酶

缺氧、酶

反应物

葡萄糖、水、O2

葡萄糖

终产物

CO2、H2O

乳酸/酒精和CO2

[H]的产生

第1、2阶段

第1阶段

续表

有氧呼吸

无氧呼吸

[H]作用与利用

与O2结合成水

与丙酮酸反应

释放能量多少

多

少

合成ATP的多少

多

少

共同点

（过程）第一阶段完全相同;（条件）都需要多种酶的催化;（本质）都是氧化分解有机物,释放能量,生成ATP

　　[自主学习2]

（1）有氧　无氧　CO2　无氧　酒精　CO2

（2）浑浊　溴麝香草酚蓝　蓝　绿　黄　

（3）重铬酸钾　酸　灰绿色

[合作探究4]

（1）酶活性

（2）①无氧呼吸　无氧呼吸和有氧呼吸　有氧呼吸　②A　③相等

（3）抑制

（4）增加

[自主学习3]

③⑤　①④　②⑥⑦

课时检测

1.C　2.B　3.D　4.A　5.C　6.C　7.A

8.

（1）丙酮酸和[H]　CO2　酒精

（2）①④　①②④　①②

（3）④　④　①③④　③④

（4）葡萄糖和水　O2　CO2　H2O　CO2