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1、2022年高中生物 細胞呼吸學(xué)案 蘇教版必修1
[教學(xué)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(xué)會運用對比的方法理解相關(guān)的生物學(xué)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(xué)生的實驗?zāi)芰Γ?
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(yīng)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(yīng)用。
難點:呼吸作用過程的理解。
[教學(xué)安排]:3課時
一、 細胞呼吸產(chǎn)生能量:
1、
2、 細胞呼吸概念:
(1)、原料:
(2)、場所:
(3)、產(chǎn)物:
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(yīng)式
實質(zhì)
不同
條件
點燃
3、
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:
4、
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(yīng)物
生成物
產(chǎn)生能量
是否需氧
(4)、總反應(yīng)式:(以葡萄糖為底物時)
5、
(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
6、 階段的反應(yīng)。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(lǐng)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(yīng)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
7、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(yīng)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?
8、(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(yīng)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
9、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(yīng)用:
1、 影響細胞呼吸的因素有哪些?
2、細胞呼吸的意義和應(yīng)用:
1)、意義:
10、 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(yīng)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
11、 ,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(xué)含義是無氧呼吸
12、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(xué)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(yīng)調(diào)節(jié)到 點的對
13、應(yīng)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)
14、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:
15、 。
例3、課題小組同學(xué)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(shè)計實驗,根據(jù)表有關(guān)的內(nèi)容進行操作:
裝置
反應(yīng)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)
16、容。
預(yù)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(xué)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:
17、 。
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
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
18、(或溴麝香草酚藍水溶液),其作用是:檢測CO2的產(chǎn)生;D瓶應(yīng)封口放置一段時間后,再連通E瓶,其原因是:D瓶應(yīng)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(yīng),變成灰綠色。
[校本作業(yè)]
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(xué)反應(yīng)式可以概括為: 。