2019-2020年高中生物 3.4《細胞呼吸》教案 浙科版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 3.4《細胞呼吸》教案 浙科版必修1 一、教學目標 【知識目標】 1．解釋細胞呼吸就是糖的氧化。 2．說明糖酵解、檸檬酸循環(huán)的主要過程。 3．描述電子傳遞與氧化磷酸化過程。 4．概述乳酸發(fā)酵與乙醇發(fā)酵。 5．解釋細胞呼吸是細胞代謝的核心。 6．關(guān)注細胞呼吸的知識與人們生產(chǎn)生活的關(guān)系。 【能力目標】 1．通過分析細胞呼吸的過程，幫助學生形成分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)。 2．通過師生一起分析蛋白質(zhì)和脂肪進入檸檬酸循環(huán)的方式，培養(yǎng)學生知識的遷移和綜合能力。 3．通過分析多種物質(zhì)的代謝過程，培養(yǎng)學生的抽象思維能力。 【情感態(tài)度與價值觀】 1．不要孤立地看待某一種生命現(xiàn)象，既要重視局部對于整體的作用，又要重視局部間的聯(lián)系。 2．感受生命的奇妙，生命是一個復雜、精細、高效的自動運轉(zhuǎn)過程，形成科學的價值觀和世界觀。 3．通過學生之間的討論，師生、生生之間的交流，學生享受愉快地合作交流的樂趣，培養(yǎng)合作交流的意識。 二、教材分析 【教材的地位作用】 “細胞呼吸”是本章的重點內(nèi)容之一。教材在分析了物質(zhì)的交換方式、能量通貨——ATP和生物催化劑——酶以后，安排了細胞呼吸這一節(jié)。細胞呼吸是生物界所有生物每時每刻都在進行的生命活動。教材先簡要敘述了細胞呼吸的概念，然后重點分析了細胞呼吸的本質(zhì)、需氧呼吸和厭氧呼吸的生理過程以及細胞呼吸的意義。提出細胞呼吸就是糖的氧化，是放能反應。需氧呼吸需經(jīng)歷糖酵解、檸檬酸循環(huán)和NADH中的高能電子在呼吸鏈中的傳遞。厭氧呼吸是在無氧的條件下發(fā)生的，如乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵。最后概括性地指出細胞呼吸是細胞代謝的具體表現(xiàn)，細胞呼吸是細胞的代謝中心。 【教學重難點】 1．教學重點：細胞呼吸的概念，及需氧呼吸的過程；厭氧呼吸的類型及過程；細胞呼吸與細胞代謝的關(guān)系。 2．教學難點：需氧呼吸的三個階段既是教學重點又是教學的難點，讓學生結(jié)合書本插圖，通過閱讀、討論等方法，掌握葡萄糖氧化分解的過程，關(guān)注每個階段產(chǎn)生的ATP、NADH, FADH2的產(chǎn)生情況。 三、學情分析 教材從學生熟悉的呼吸入手，通過比較呼吸與細胞呼吸的差異，開門見山地引出了細胞呼吸的概念。接著通過與木頭燃燒的比較，得出細胞呼吸的實質(zhì)就是糖的氧化，而作為本節(jié)內(nèi)容的重頭戲，教材分別采用彩色圖解、方程圖解等方法詳細闡述了需氧呼吸及厭氧呼吸的生理過程，這部分由于涉及到一部分生化內(nèi)容，學生比較難接受，所以可適當補充些生化知識，同時結(jié)合化學基礎(chǔ)知識，便于學生理解掌握。最后，在學習了細胞呼吸的具體過程之后，教材概括性地總結(jié)了細胞呼吸的生理意義，指出細胞呼吸是細胞的代謝中心。學習了細胞呼吸的原理后，結(jié)合社會、生活實踐中，指導學生能利用細胞呼吸的原理來解釋平常生活中的一些實際問題，體現(xiàn)STS思想。 四、教學設計 【設計思路】 對生物體的呼吸作用，學生并不陌生。通過初中階段的學習，學生已經(jīng)知道呼吸作用的本質(zhì)是細胞內(nèi)的有機物氧化分解釋放能量，但這僅僅是感性上的認識。有機物是怎樣氧化分解并釋放能量的？這一過程與有機物在生物體外的燃燒有什么不同（后者也是氧化分解并釋放能量）？這一過程必須要有氧的參與嗎？在無氧的條件下能不能進行？細胞呼吸對于細胞的代謝有什么重要意義？這些問題學生并不清楚。高中階段將從分子水平上解決這些問題，本節(jié)可安排3－4課時。 第1課時的教學可結(jié)合學生已有的知識和經(jīng)驗，從學生所熟悉的“呼吸”和“木頭燃燒”入手，引導學生思考“呼吸”與“細胞呼吸”的區(qū)別，“細胞呼吸”與“木頭燃燒”的區(qū)別，從而真正理解細胞呼吸的實質(zhì)就是糖的氧化這一標題。對于這一部分的教學可采用講授、交流與討論相結(jié)合的教學模式，充分發(fā)揮學生的主體作用，使學生主動地獲取生物學新知識。 第2課時主要進行知識性內(nèi)容的教學，主要介紹細胞呼吸的具體的三個階段，可以講授法為主，組織學生討論、交流，適當采用直觀教學手段，說明糖酵解和檸檬酸循環(huán)的過程、場所和產(chǎn)物，特別要注意對ATP的形成作重點講解。1mol葡萄糖完全氧化為二氧化碳和水，最多能產(chǎn)生38mol的ATP。 第3課時通過對生活實例的比較分析歸納得出厭氧呼吸的特點，并通過實驗、實例及與需氧呼吸的比較分析，使學生理解乙醇發(fā)酵和乳酸發(fā)酵的過程。 第4課時是學習了細胞呼吸具體過程之后，進一步說明蛋白質(zhì)和脂肪作為能源物質(zhì)是怎樣參與檸檬酸循環(huán)的，另一方面細胞呼吸產(chǎn)生的許多中間代謝產(chǎn)物是細胞內(nèi)多種物質(zhì)合成的原材料，同時細胞呼吸過程釋放出的能量又是許多物質(zhì)合成所必須的。從而說明細胞呼吸是各種細胞代謝的核心所在。 另外，在需氧呼吸的三個階段以及細胞呼吸與代謝的關(guān)系，教學過程中運用了圖片、多媒體動畫，形象地展示了細胞呼吸的具體過程。 【教學過程】 【第一課時】 教學流程 教師活動 學生活動 教學意圖 導 入 新 課 【講述】我們知道，所有生物體的一切生命活動都需要能量。無論是我們?nèi)祟愡€是肉眼難尋的細菌；無論是千姿百態(tài)的動物還是漫山遍野的植物，如果能量供應一旦停止，生命也就結(jié)束了。 【提問】那么，生物體又是如何產(chǎn)生和提供能量的呢？ 設置疑問，讓學生思考，迅速進入新課的教學。 聯(lián)系生活，引入新課。 細胞呼吸的概念 一、細胞呼吸就是糖的氧化 細胞呼吸與木頭燃燒的區(qū)別和聯(lián)系 課后小結(jié) 【提問】“細胞呼吸”與我們通常所說的“呼吸”是一回事嗎？（可以帶學生回憶人體呼吸的過程，讓學生比較呼吸與細胞呼吸的不同。） 【指導學生交流】師生共同得出：“細胞呼吸”并非我們學習過的“呼吸”，我們熟悉的“呼吸”指的是人和動物體從周圍環(huán)境中吸入空氣，利用其中的氧氣，同時呼出二氧化碳。它是一種宏觀的氣體交換過程。而“細胞呼吸”是指細胞在有氧條件下從食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的過程。任何生物體進行的生命活動所需要的能量無不來自細胞呼吸?！昂粑迸c“細胞呼吸”的現(xiàn)象和本質(zhì)是有所區(qū)別的。 【提問】那么，細胞呼吸的過程又是如何發(fā)生的呢？細胞呼吸的實質(zhì)又是什么呢？ 【講述】細胞呼吸必須有氧參加，氧氣把糖分子氧化成二氧化碳和水，同時釋放能量。反應如下： C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量 【創(chuàng)設情境】但是，早在18世紀法國化學家拉瓦錫（A．Ｌ．Ｌavoisier）就發(fā)現(xiàn)木頭燃燒也需要氧，發(fā)生的也是類似的反應，并且把細胞呼吸比作碳和氫的“緩慢燃燒過程”。 【提問】拉瓦錫的這一說法有道理嗎？細胞呼吸與木頭燃燒有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？ 【指導學生交流】演示木頭燃燒的實驗，指導學生聯(lián)系細胞呼吸的概念，比較細胞呼吸與木頭燃燒的異同點。 【師生討論】得出： 1．區(qū)別：有機物在體外燃燒時，是在高溫下發(fā)生的，其中儲存的能量是一次性全部釋放出來的，并且以光和熱的形式表現(xiàn)出來；而細胞呼吸是細胞在常溫、常壓下將葡萄糖氧化分解，所產(chǎn)生的能量有相當一部分儲存在ATP中，其余的則轉(zhuǎn)變成熱能釋放，在這個過程中能量是逐步地、緩慢地釋放，隨時地被細胞利用。 這就相當于放在高處的大石塊，由于本身的重量和所在的高度具有了很大的勢能。燃燒就像石塊從高處直接落下來，勢能會迅速地轉(zhuǎn)變成動能釋放出來，產(chǎn)生強大的沖擊力。細胞呼吸就像在高處的石塊經(jīng)過許多臺階緩緩滾動到最低層，將能量一點點釋放出來，而只有這樣釋放出來的能量才能被有效地、充分地利用。 【提問】那么，細胞中葡萄糖的能量利用效率有多少呢？ 每個ATP分子中的能量大約是一個葡萄糖分子中能量的1%，細胞中每氧化1個葡萄糖分子，可以合成約38個ATP分子。所以，細胞中葡萄糖的能量利用效率大約為40%。與現(xiàn)有的機械相比，這是很高的效率了。例如，傳統(tǒng)的蒸汽機，能量轉(zhuǎn)化效率只有8%，現(xiàn)代化的汽車引擎，能量轉(zhuǎn)化效率也只有25%左右。 【講述】2、聯(lián)系：在化學中我們知道，物質(zhì)得電子或[H]稱為被還原，失電子或[H]稱為被氧化。葡萄糖分子與氧反應的方程式如下： 糖分子失去氫原子 C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量 氧分子獲得氫原子 【指導學生交流】分析在細胞呼吸過程中，物質(zhì)的得失電子情況。 【講述】從上述的方程式中，我們可以發(fā)現(xiàn)，不管是在木材燃燒的過程中還是在細胞呼吸的過程中，都是糖分子失去氫原子，氧分子獲得氫原子，也就是在這兩個個過程中都是糖被氧化了。 所以無論是木材的燃燒還是細胞呼吸，反應的實質(zhì)是一樣的，都是纖維或葡萄糖的碳氧化為二氧化碳，其中的氫被氧化成水。 在糖的氧化反應中，葡萄糖分子中發(fā)生了化學鍵的變化，化學鍵所儲存的能量通過氧化還原作用釋放出來。 【提問】那么細胞呼吸又是如何緩慢而又有效地釋放其中的能量的呢？ 【講述】細胞呼吸是細胞內(nèi)一系列由多種酶參與催化、有控制的氧化還原反應。我們可以將反應劃分為三個階段：糖酵解、檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈，如圖3—14所示（教材P67 圖3—14細胞呼吸的三個階段）。 通過這一系列的氧化還原反應，葡萄糖被徹底分解成CO2和H2O，而儲存在其中的能量也分階段地、緩慢地釋放出來，一部分儲存到ATP中，供生物體生命活動所需要。 【小結(jié)】引導學生一起回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，理解細胞呼吸的實質(zhì)就是糖的氧化，是一系列有控制的氧化還原反應，可細分為糖酵解、檸檬酸循環(huán)和電子傳遞鏈三個階段，對于這三個階段具體的來龍去脈下節(jié)課討論學習。 回憶舊知，小組討論、交流、比較，最后得出結(jié)論。 啟發(fā)學生對比燃燒有機物釋放能量和細胞內(nèi)利用有機物中釋放能量之間的差異，產(chǎn)生認知沖突，提高思維興奮性。 通過形象地比喻，啟發(fā)學生理解細胞呼吸的實質(zhì)。 [來源:Z#xx#k] 計算、分析得出：細胞呼吸中葡萄糖的能量利用高。 結(jié)合化學基礎(chǔ)知識，組織學生討論，分析細胞呼吸過程中，物質(zhì)的得失電子，啟發(fā)學生深入理解細胞呼吸的實質(zhì)。 學生分析圖表，使學生能從整體上把握細胞呼吸。 總結(jié)、概括 提出問題，引起思考。在學生已有的知識背景下主動建構(gòu)新知識。 聯(lián)系生活，思考問題，啟發(fā)想象，加深理解。 分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生分析問題的能力。 培養(yǎng)學生分析、歸納與總結(jié)的能力。 培養(yǎng)學生讀圖能力。同時給下節(jié)課作鋪墊。 啟發(fā)學生總結(jié)和概括，培養(yǎng)學生的歸納能力。 【反饋檢測】 1、呼吸作用的實質(zhì)是( )。 A．分解有機物，儲藏能量 B．合成有機物，儲藏能量 C．分解有機物，釋放能量 D．合成有機物，釋放能量 2、關(guān)于細胞呼吸的特點，下列表述中不正確的是( )。 A．需要多種酶參與 B．釋放二氧化碳 C．分解有機物不徹底 D．生成大量的ATP 3、新鮮蔬菜放在冰箱里的冷藏室里，能適當延長保鮮時間的生理原因是( )。 A．細胞呼吸減弱 B．細胞呼吸加強 C．光合作用減弱 D．促進了物質(zhì)分解 4、1g葡萄糖在細胞內(nèi)氧化和在體外燃燒，其共同點是( )。 A．C6H12O2＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量 B．60％能量以熱的形式散發(fā) C．需H2O參與間接供氧 D．碳原子直接與O2結(jié)合生成CO2 5、細胞呼吸是一系列有控制的氧化還原反應，可以將反應劃分為三個階段： 、 、 。 6、書寫葡萄糖參與細胞呼吸過程的反應式： 。 7、簡述木頭燃燒和細胞呼吸的區(qū)別和聯(lián)系。 參考答案：1、C 2、C 3、A 4、A 5、糖酵解 檸檬酸循環(huán) 電子傳遞鏈 6、C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量 7、區(qū)別：有機物在體外燃燒時，是在高溫下發(fā)生的，其中儲存的能量是一次性全部釋放出來的，并且以光和熱的形式表現(xiàn)出來；而細胞呼吸是細胞在常溫、常壓下將葡萄糖氧化分解，所產(chǎn)生的能量有相當一部分儲存在ATP中，其余的則轉(zhuǎn)變成熱能釋放，在這個過程中能量是逐步地、緩慢地釋放，隨時地被細胞利用。聯(lián)系：所以無論是木材的燃燒還是細胞呼吸，反應的實質(zhì)是一樣的，都是纖維或葡萄糖的碳氧化為二氧化碳，其中的氫被氧化成水。 【第二課時】 教學流程 教師活動 學生活動 教學意圖 導入新課 一、細胞呼吸從糖酵解開始 二、檸檬酸循環(huán) 通過上節(jié)課的學習，我們知道，細胞呼吸就是糖的氧化。 【提問】細胞呼吸又包括哪幾個具體的階段呢？ 這節(jié)課我們繼續(xù)討論細胞呼吸的具體過程。 【背景介紹】糖酵解名稱的由來，是因為動物進行呼吸作用時候，首先利用糖元作為呼吸基質(zhì)，把它轉(zhuǎn)變成葡萄糖，然后葡萄糖在無氧條件下進行分解而生成乳酸，所以這個過程稱為糖酵解。 【指導學生閱讀，組織學生討論】得出以下結(jié)論： 1、場所：細胞質(zhì)基質(zhì) 2、過程：一個葡萄糖分子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€丙酮酸 3、產(chǎn)物：2個丙酮酸、2個ATP、2個NADH 糖酵解的全部反應如下： C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→ 2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP 【介紹】NADH是一種還原型輔酶，氧化形式為NAD+，是氫的載體，在電子傳遞鏈中將被氧氣。 【講述】我們前面講到，細胞中每氧化1個葡萄糖分子，可以合成約38個ATP分子。而在糖酵解過程中只產(chǎn)生2個ATP，所以葡萄糖分子中的絕大部分化學能仍存在于丙酮酸中。 【提問】那么丙酮酸中的能量又是如何進一步釋放出來呢？ 【講述】丙酮酸形成后，然后進入線粒體。 （可幫助學生回憶線粒體的結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)的跨膜運輸?shù)姆绞剑约由罾斫?。? 丙酮酸進入線粒體后，首先在一種復雜酶系統(tǒng)的催化下形成一個二碳的單位[C2]，脫去一個CO2，并形成一個NADH，這個反應叫做脫羧反應。反應式如下：C3 + NAD+ → [C2] + CO2 + NADH + H+ 【提問】二碳單位然后進入檸檬酸循環(huán)，那么檸檬酸循環(huán)又是怎樣的一個循環(huán)過程呢？ 指導學生結(jié)合教材圖示閱讀，組織學生討論、交流。得出以下結(jié)論： 1、檸檬酸循環(huán)：二碳單位與一個C4酸合成為一個C6酸，即檸檬酸。然后檸檬酸經(jīng)兩次脫羧，丟掉兩個二氧化碳，又形成一個C4酸，于是檸檬酸循環(huán)的第二輪開始。通過檸檬酸循環(huán)，將所有的丙酮酸源源不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2，釋放到細胞之外。 2、場所：線粒體 3、產(chǎn)物：3個CO2、1個ATP、4個NADH、1個FADH2 【介紹】FAD是另外一種輔酶，氧化形式為FAD，還原形式為FADH2，F(xiàn)ADH2和NADH都的氫的載體，它們攜帶氫參與電子傳遞鏈。 【講述】通過糖酵解、丙酮酸脫羧反應、檸檬酸循環(huán)三個過程，葡萄糖被徹底地分解成CO2，同時釋放的能量部分儲存在ATP中。 【提問】那么，大家計算下，1mol葡萄糖經(jīng)過徹底地氧化可以產(chǎn)生多少ATP呢？ 【分析】糖酵解過程產(chǎn)生2molATP，檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生2molATP，所以整個過程直接產(chǎn)生的ATP很少，只有4mol。 【追問】那么還有大量的能量儲存在哪里呢？ 【分析】這些沒有釋放出來的能量暫時儲存在了NADH和FADH2這兩種輔酶中。 【提問】那么，1mol葡萄糖經(jīng)過徹底地氧化又可以產(chǎn)生多少NADH和FADH2呢？ 【分析】糖酵解過程產(chǎn)生2個NADH，檸檬酸循環(huán)，包括丙酮酸的脫羧反應過程共產(chǎn)生8個NADH和2個FADH2。所以1mol葡萄糖經(jīng)過徹底地氧化分解可以產(chǎn)生10molNADH和2molFADH2。 【設問】那么，這些輔酶中的能量又是如何釋放出來的呢？ 回憶、回答。在已有的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入學習。 學生帶著問題閱讀，組織學生討論得出糖酵解的場所、過程及產(chǎn)物，最后總結(jié)出糖酵解的總反應式。 可制作相應課件，觀察多媒體展示。 指導學生閱讀，組織學生討論、交流。 計算、分析。 復習舊知，導入新課。 培養(yǎng)學生自學能力和總結(jié)歸納能力。 利用教學媒體增強教學的直觀性，促進學生對概念的理解。 培養(yǎng)學生的團隊精神。 步步設疑，深入探究。設置懸念，激發(fā)興趣。 通過設置一系列問題，幫助學生加深理解細胞呼吸的具體過程。 三、電子傳遞鏈 讓學生閱讀課本69頁第一、二段。 【思考】電子傳遞鏈的組成是什么？電子傳遞鏈存在于何處？電子最終傳遞給了什么物質(zhì)？這一階段產(chǎn)生了多少mol的ATP？ 學生回答、教師歸納：電子傳遞鏈由三種蛋白質(zhì)復合體組成，每種復合體中又有一種以上的電子傳遞體；存在于線粒體內(nèi)膜中；電子傳遞鏈的最后一站是與氧結(jié)合形成水。也就是NADH和FADH2氧化所脫的H＋與O2結(jié)合形成水。 教師板書： 1、電子傳遞鏈的組成：三種蛋白質(zhì)復合體。 2、電子傳遞鏈存在于：線粒體內(nèi)膜。 3、反應式（略，見書本69頁）。 【講述】每氧化1mol葡萄糖可以合成約38molATP。糖酵解過程產(chǎn)生2molATP，檸檬酸循環(huán)產(chǎn)生2molATP，那么，應該有34molATP在此階段產(chǎn)生。 具體是：每摩爾NDAH氧化可產(chǎn)生3molATP，每摩爾FADH2氧化可產(chǎn)生2molATP，因此，10molNDAH氧化可產(chǎn)生30molATP，2molFADH2氧化可產(chǎn)生4molATP，共產(chǎn)生34molATP。即1mol葡萄糖徹底氧化分解可產(chǎn)生38molATP。 【小結(jié)】教師設計表格（以一個葡萄糖分子的氧化分解為例） 條件 場所 產(chǎn)物 糖酵解 有氧時 細胞質(zhì)基質(zhì) 2個丙酮酸，2個ATP，2個NADH 檸檬酸循環(huán) 有氧時 線粒體基質(zhì) 6個CO2，2個ATP，8個NADH，2個FADH2 電子傳遞鏈 有氧時 線粒體內(nèi)膜 6個H2O，34個ATP 總反應式：C6H12O6+6O2 －→6CO2+6H2O+能量 釋放的能量一部分貯存在AT P中，其余的以熱能形式散失。 帶著問題閱讀。 組織討論、回答。 學生完成。 小資料：蛋白質(zhì)復合體是有幾個結(jié)構(gòu) 相似、功能相關(guān)的多肽鏈通過二硫鍵或其它共價鍵形成的復合物。 培養(yǎng)學生自學能力和總結(jié)歸納能力。 【反饋檢測】 1、一分子葡萄糖在需氧呼吸分解過程中，經(jīng)過檸檬酸循環(huán)階段，能直接產(chǎn)生幾個分子的ATP？（ ） A．1 B．2 C．4 D．0 2、在有氧情況下，1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸的反應可凈生成（ ） A．8ATP＋2NADH＋2H＋ B．4ATP＋2NADH＋2H＋ C．2ATP＋NADH＋H＋ D．2ATP＋2NADH＋2H＋ 3、檸檬酸循環(huán)發(fā)生在（ ） A．線粒體 B．葉綠體 C．細胞質(zhì) D．細胞核 4、讓一只鼠吸入含有放射性18O的O2，該鼠體內(nèi)最先出現(xiàn)標記氧原子的是（ ）。 A．丙酮酸 B．二氧化碳 C．乳酸 D．水 5、已知1mol葡萄糖完全燃燒釋放出能量2 870kJ，1molATP轉(zhuǎn)化為ADP釋出能量31kJ，1mol葡萄糖生物氧化時，脫下的H在線粒體內(nèi)氧化生成36molATP，若在線粒體外氧化則生成38molATP。那么，細菌和動物利用葡萄糖進行有氧呼吸的能量利用率分別為（ ）。 A．34％和36％ B．36％和34％ C．39％和41％ D．41％和39％ 6、在植物細胞中，徹底分解1mol葡萄糖，需消耗的氧氣量、釋放的能量以及其中可能轉(zhuǎn)移到ATP中的能量數(shù)分別是（ ）。 A．2mol、1255kJ、2 870kJ B．2mol、686kJ、300kJ C．6mol、2 870kJ、1255kJ D．6mol、686kJ、300kJ 7、下列哪一種活動釋放能量最多（ ）。 A．光解 B．糖酵解 C．檸檬酸循環(huán) D．呼吸鏈中最后的氧化作用 8、將酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液（含細胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細胞器）。把等量上清液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙3個試管中（如右圖），分別進行以下4項獨立的實驗（實驗一、二、三由供選答案中選一項正確的代號填充，實驗四填充、簡答）： (1)實驗一：向3個試管中分別滴加等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是 。 (2)實驗二：向3個試管分別滴加等量的丙酮酸，甲、乙、丙中的最終產(chǎn)物分別是 。 (3)實驗三：在隔絕空氣的條件下，重復實驗一，甲、乙、丙中的最終產(chǎn)物分別是 。 (4)實驗四：向3個試管分別加入等量的螢光素（螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)）。重復實驗一和實驗二。從理論上講，發(fā)螢光最強的是實驗 中的 試管。 A．H2O＋CO2 B．乙醇＋CO2 C．H2O D．無反應 參考答案：1、Ｂ　 2、Ｄ　 3、Ａ　　4、D 5、D 6、C 7、D 8、(1)B、D、A (2) B、A、A (3)B、D、B (4)一 丙 【第三課時】 教學流程 教師活動 學生活動 教學意圖 引入新課 【創(chuàng)設情境】播放3則錄像片斷： 1．正進行中長跑比賽的運動員。 2．被洪水淹沒的植物。 3．釀酒的過程。 【提問】1．這是我們在生活中經(jīng)常能看到的生命現(xiàn)象，其中釀酒實際上是哪一類生物的生理活動過程？ 2．這三種生命現(xiàn)象有什么共同點？ 觀察。 思考、回答：“微生物”。 觀察、分析、小組討論，得出結(jié)論?！八鼈兌继幱谌毖醯臓顟B(tài)下，進行厭氧呼吸?！? 從生活實際出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣，自然地引入?yún)捬鹾粑? 培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力。 一、概述 【講述】厭氧呼吸是一種古老的呼吸作用形式，它的出現(xiàn)早在需氧呼吸之前生物，請大家閱讀書本70頁的小資料，以及厭氧呼吸的第一段內(nèi)容，厭氧呼吸有什么特點，然后想一想?yún)捬鹾粑拇嬖趯ι飦碚f有什么意義？ 【板書】一、概述 討論、分析，得出結(jié)論：①與需氧呼吸相比厭氧呼吸是在無氧的條件下進行的，并且只能釋放少量的能量；②仍有許多微生物只能進行厭氧呼吸；③進行需氧呼吸的生物處于缺氧狀態(tài)時，厭氧呼吸就是需氧呼吸的有效補充。 培養(yǎng)學生分析、歸納總結(jié)的能力。 二、厭氧呼吸的類型 1． 乙醇發(fā)酵 2．乳酸發(fā)酵 教師肯定學生的回答。 地球上絕大多數(shù)生物都能進行厭氧呼吸，但是不同的生物厭氧呼吸的類型是不一樣的，最常見的厭氧呼吸類型是乳酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵。 【板書】二、厭氧呼吸的類型 1．乙醇發(fā)酵 下面我們來看一個演示實驗：乙醇發(fā)酵實驗(教師操作)。 【提問】①廣口瓶、大試管內(nèi)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？拔廣口瓶的塞子后，會聞到什么氣味？試分析原因。 ②為什么廣口瓶中要加30ml 10％的葡萄糖溶液，并置于35℃水浴中預熱。 ③為什么廣口瓶的混合液表面滴加一薄層液體石蠟？ ④試驗中為什么要使酵母懸浮液與葡萄糖溶液充分混合，并將廣口瓶置于30℃水浴中？ ⑤在整個實驗過程中到底發(fā)生怎樣的變化呢？ 教師總結(jié)：如果厭氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇就可以稱為乙醇發(fā)酵。成熟的蘋果切開后有酒味，就是因為果肉中進行了乙醇發(fā)酵。它的總反應式是： 【板書】C6H12O6+2ADP+2Pi 2C2H5OH+2CO2+2ATP 大家想一想還有哪些現(xiàn)象屬于乙醇發(fā)酵？ 【過渡】那么乙醇發(fā)酵的過程究竟是怎樣的呢？讓我們先來回顧一下需氧呼吸。 【提問】1．需氧呼吸分為幾個階段？2．糖酵解的產(chǎn)物是什么？ 【講述】乙醇發(fā)酵中乙醇的來源就是糖酵解的產(chǎn)物丙酮酸。 【過渡】在需氧呼吸過程中葡萄糖通過糖酵解被分解為丙酮酸，丙酮酸進入線粒體最終被分解為二氧化碳和水。但是在沒有氧氣的情況下丙酮酸不能進入線粒體，于是反應繼續(xù)在哪里進行？ 【講述】丙酮酸先經(jīng)過脫羧反應形成乙醛和二氧化碳。 【板書】 CH3COCOOH→CH3CHO+2CO2 【講述】乙醛再被還原為乙醇。 【板書】CH3CHO +NADH+H+→ 2CH3CH2OH+NAD+ 【講述】這些過程都需要酶的催化作用 【過渡】大多數(shù)植物的厭氧呼吸都屬于乙醇發(fā)酵，而動物比如說人的厭氧呼吸呢？ 【提問】大家知道如果你不是經(jīng)常做運動，而今天進行800米測試，那么這兩天你的肌肉會有什么感覺？ 【講述】為什么會覺得酸呢？實際上就是肌肉細胞在缺氧條件下進行厭氧呼吸產(chǎn)生了乳酸的緣故。這就是厭氧呼吸的又一種類型：乳酸發(fā)酵。 【板書】乳酸發(fā)酵 【講述】乳酸發(fā)酵就是指葡萄糖在無氧條件下分解產(chǎn)生乳酸，它的總反應式是： 【板書】C6H12O6+2ADP+2Pi→ 2CH3CHOHCOOH+2ATP 乳酸發(fā)酵的反應歷程和糖酵解的一樣，只是在形成丙酮酸后，丙酮酸在乳酸脫氫酶的催化下被NADH還原為乳酸。 【板書】CH3COCOOH + NADH +H+→CH3CHOHCOOH+ NAD+ 【講述】乳酸發(fā)酵所產(chǎn)生的ATP僅為需氧呼吸的1/19左右，那么在劇烈運動需要大量能量的情況下，肌肉細胞為什么還要進行厭氧呼吸呢？ 【提問】大家想想還有哪些乳酸發(fā)酵的例子。 總結(jié)：動物細胞進行厭氧呼吸往往是產(chǎn)生乳酸屬于乳酸發(fā)酵，有些微生物也進行乳酸發(fā)酵，如酸奶、酸菜的制作就是利用乳酸細菌進行的乳酸發(fā)酵。 【小結(jié)】這一節(jié)課我們學習了生物的厭氧呼吸，厭氧呼吸的兩種類型乙醇發(fā)酵和乳酸發(fā)酵。并知道了它們的過程。 學生觀察、思考 回答：廣口瓶中有氣泡，大試管澄清石灰水變混濁，拔掉廣口瓶塞子后有酒精的味道。因為有二氧化碳和酒精產(chǎn)生。 回答：葡萄糖會被分解，水浴是為了保證酵母菌的生命活性，或者說是酶的生命活性。 回答：隔絕空氣。 回答：使酵母菌將充分葡萄糖分解，并保持酵母菌活性。 回答：酵母菌在無氧條件下通過厭氧呼吸將葡萄糖分解為酒精和二氧化碳。 回答：釀酒，發(fā)面，水果腐爛…… 回答：糖酵解，檸檬酸循環(huán)，電子傳遞鏈；丙酮酸。 傾聽、理解。 回答：細胞質(zhì)基質(zhì)。 回答：酸。 傾聽、思考。 傾聽、理解。 閱讀，思考、回答：是一種克服暫時缺氧的應急措施，是為爭取時間而消耗較多能量的方法。 思考、回答：制作酸奶、酸菜…… 培養(yǎng)學生觀察和分析的能力。 培養(yǎng)學生分析、歸納總結(jié)的能力。 從生活實際出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣。 使學生理解乙醇發(fā)酵的過程。 從生活實際出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣。 使學生理解乳酸發(fā)酵的過程。 培養(yǎng)學生自學能力。 聯(lián)系實際，激發(fā)興趣。 【反饋檢測】 1、貯藏在地窖中的大量馬鈴薯處在相對缺氧狀態(tài)下，可以通過厭氧呼吸獲得少量能量。這時葡萄糖被分解為( ) A．乳酸和二氧化碳　 B．乳酸 　 C．酒精和二氧化碳 　 D．酒精 2、右圖表示大氣中氧的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響。 (1)A點表示植物組織釋放的CO2較多，這些CO2是 的產(chǎn)物。 (2)由A到B，CO2的釋放量急劇減少，其原因是 。 (3)由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是 。 (4)為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內(nèi)的氧氣應調(diào)節(jié)到圖中的哪一點所對應的濃度？ 。采取這一措施的理由是 。 3、下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化，請據(jù)圖回答： (1)外界氧濃度在10％以下時，該器官的呼吸作用方式是 。 (2)該器官CO2的釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條曲線，此時該器官的呼吸作用方式是 。 (3)當外界氧濃度為4％～5％時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當于有氧呼吸的 倍；釋放的能量約相當于有氧呼吸的 倍；形成ATP的數(shù)量約相當于有氧呼吸的 倍。 參考答案：1、B 2、(1)厭氧呼吸 (2)氧氣增加，厭氧呼吸受到抑制 (3)氧氣充足時需氧呼吸加強，CO2釋放量增多 (4)B點 這時需氧呼吸已明顯降低，同時又抑制了厭氧呼吸，水果和蔬菜組織內(nèi)糖類等有機物分解得最慢 3、(1)需氧呼吸和厭氧呼吸 (2)需氧呼吸 (3)1.5 0.1 0.07 【第四課時】 教學流程 教師活動 學生活動 教學意圖 復習 引入新課 【復習提問】 1．寫出以葡萄糖為原料的細胞呼吸的反應式。 2．細胞呼吸包括哪幾個階段？每個階段具體有哪些變化過程？ 3．檸檬酸循環(huán)的實質(zhì)是什么？ 【過渡】細胞在正常情況以糖類作為原料進行細胞呼吸，但在饑餓等特殊狀態(tài)下也可以分解蛋白質(zhì)和脂肪作為原料，這些物質(zhì)分解后又是如何進入檸檬酸循環(huán)的呢？ 回憶、思考、回答。 思考。 通過復習鞏固前一節(jié)課所學過的內(nèi)容自然地過渡到新知識的學習。 承上啟下，實現(xiàn)知識的順利過渡。 脂肪的氧化 蛋白質(zhì)的氧化 【板書】脂肪的氧化 【提問】回憶甘油三酯的結(jié)構(gòu)，并說出一分子甘油三酯分別是由哪幾部分組成的？ 展示甘油三酯的分子結(jié)構(gòu)圖。 【講述】甘油三酯是由一分子的甘油和三個分子的脂肪酸組成的。因此脂肪的氧化首先是在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并釋放入血供其它組織利用。 那么，這兩種物質(zhì)又是如何被充分氧化的呢？ 幫助學生分析甘油和脂肪酸的結(jié)構(gòu)并歸納出：甘油是形成一個另一種三碳化合物分子形式進入糖酵解過程，而脂肪酸則被多次分解后以二碳化合物的形式進入檸檬酸循環(huán)。 1．甘油→C3（三碳化合物）→糖酵解途徑→檸檬酸循環(huán)。 2．脂肪酸→C2（二碳化合物）→檸檬酸循環(huán)。 【板書】蛋白質(zhì)的氧化 甘油三酯脂肪酶 與脂肪的氧化相比，蛋白質(zhì)的氧化過程要復雜些。 【提問】蛋白質(zhì)的基本單位是什么？回憶并寫出丙氨酸和纈氨酸的結(jié)構(gòu)式。 如果蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的有丙氨酸，它是如何再進步分解參與細胞呼吸過程的呢？ 以丙氨酸為例，多媒體展示丙氨酸的分解過程：丙氨酸→丙酮酸→C2（二碳化合物）→檸檬酸循環(huán)。 蛋白質(zhì)被用于呼吸作用時，首先被分解成氨基酸，氨基酸脫去氨基后變成含三、四、五個碳的分子，分別進入檸檬酸循環(huán)的不同位點，最終被完全氧化。 【思考】糖類、蛋白質(zhì)、脂肪這些大分子物質(zhì)在氧的參與下不斷地被氧化分解，除了產(chǎn)生許多中間產(chǎn)物外，同時大量生成還有什么？ 【小結(jié)】細胞代謝是一系列復雜的生物化學反應過程，在氧的參與下大分子物質(zhì)不斷地被氧化分解，同時還生成了大量的能量供給各項生命活動的需要，這就是細胞呼吸過程。另一方面分解代謝產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物也是細胞各種合成代謝所需的原料，能為合成反應提供碳骨架。 【多媒體展示】中間產(chǎn)物а-酮戊二酸、草酰乙酸等物質(zhì)與氨基酸之間的相互轉(zhuǎn)化。 【本課時總結(jié)】從上述這些過程大家可以發(fā)現(xiàn)細胞呼吸一方面通過氧化過程產(chǎn)生了大量的能量供給細胞生命活動的需要，另一方面代謝產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物又為細胞合成多種其它物質(zhì)提供了碳骨架。 多媒體展示教材73頁圖3－18“細胞呼吸與細胞代謝的關(guān)系”。幫助學生進行小結(jié)。 細胞呼吸時不僅分解糖類，同時也可利用蛋白質(zhì)和脂肪作為能源物質(zhì)，這些物質(zhì)最終都參與了檸檬酸循環(huán)；另一方面細胞呼吸通過氧化過程產(chǎn)生了大量的能量供給細胞生命活動的需要，代謝產(chǎn)生的各種中間產(chǎn)物又為細胞合成多種其它物質(zhì)提供了碳骨架。由此可以說細胞呼吸是各種細胞代謝的核心所在。 復習回憶 觀察。 小組討論并歸納。 回憶與思考。 觀察與思考。 思考。 觀察與思考。 幫助回憶。 直觀教學，便于學生迅速理解。 啟發(fā)式教學，充分發(fā)揮學生的主體性。 直觀教學，幫助學生理解。 直觀教學幫助學生了解細胞呼吸產(chǎn)生的中間代謝參與其它物質(zhì)合成的過程，進一步理解細胞呼吸是細胞代謝的核心。 【反饋檢測】 1、人和動物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)是( ) A．脂質(zhì) B．蛋白質(zhì) C．ATP D．糖類 2、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)三類營養(yǎng)物質(zhì)，在動物體內(nèi)代謝時可以相互轉(zhuǎn)化，溝通轉(zhuǎn)化的樞紐是( ) A．三羧酸循環(huán) 　B．丙酮酸氧化 　 C．糖的酵解 　 D．ATP的形成 3、下列敘述正確的是( ) A．甘油是形成一個二碳化合物進入糖酵解過程的 B．脂肪酸是以三碳化合物形式進入檸檬酸循環(huán)的 C．丙氨酸是脫氨基后形成丙酮酸參與檸檬酸循環(huán)的 D．所有的氨基酸脫去氨基后，都是形成三個碳的分子參與檸檬酸循環(huán)的 參考答案：１、D 2、A 3、C 五、相關(guān)鏈接 1．糖酵解 糖酵解的過程主要分為下列兩步： ①葡萄糖經(jīng)過兩次磷酸化，并且發(fā)生異構(gòu)化以后，轉(zhuǎn)變成1,6－二磷酸果糖。這就是說，一個六碳化合物變成帶有兩個磷酸的化合物。這一過程要消耗兩分子ATP。 ②1,6－二磷酸果糖是不穩(wěn)定的化合物,它在醛縮酶的作用下,很容易分解成為兩個磷酸丙糖——磷酸二羥丙酮和磷酸甘油醛。這兩者可以互相轉(zhuǎn)化,處于平衡狀態(tài)。當磷酸甘油醛進一步轉(zhuǎn)化而被消耗掉的時候,磷酸二羥丙酮也就跟著轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视腿?參加到以后的反應中去。 由磷酸甘油醛轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退岬臅r候,脫出的氫被氧化型輔酶I(NAD)攜帶著,成為還原型輔酶I (NADH2)。在這個氧化過程中放出的能量被ATP攜帶著。以后在磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬姆磻幸采葾TP。 在由葡萄糖到丙酮酸的整個過程中，能位是逐步下降的,但只有上述這兩個反應的能位下降較大，足以生成ATP。其他反應則只有微小的下降，不足以生成ATP。因此，一分子1,6-二磷酸果糖實際上可以形成兩分子丙酮酸，共得到四分子ATP，但在糖酵解的開始階段用掉了兩分子ATP，所以一分子葡萄糖經(jīng)過糖酵解凈得兩分子ATP。 糖酵解的過程可以概括如下： 丙酮酸是呼吸過程中的一個重要的中轉(zhuǎn)站。在有氧條件下,它就進入三羧酸循環(huán)在無氧條件下,它被NADH2還原成為乳酸,或者在脫去羧基(放出CO2)以后轉(zhuǎn)變成為乙醛,乙醛再被還原成為乙醇。這就是厭氧呼吸的過程。 2．檸檬酸循環(huán) 檸檬酸循環(huán)的最初中間產(chǎn)物是檸檬酸,因為檸檬酸是一種三羧基酸,所以這個過程叫做三羧酸循環(huán)。 檸檬酸循環(huán)的簡化過程是：丙酮酸在經(jīng)過氧化(脫氫)和脫羧(放出CO2)以后，生成乙酰輔酶A(乙酰CoA)。乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合形成檸檬酸(C6)，檸檬酸脫水成為烏頭酸，烏頭酸加水再形成異檸檬酸。然后，異檸檬酸氧化脫羧形成α-酮戊二酸(C5)，α-酮戊二酸再氧化脫羧形成琥珀酸(C4)，琥珀酸經(jīng)過脫氫氧化，最終成為草酰乙酸。草酰乙酸可以再與乙酰輔酶A相結(jié)合，再次進入檸檬酸循環(huán)。這樣下去，循環(huán)不已。每一分子葡萄糖經(jīng)過糖酵解生成兩分子丙酮酸，然后這兩個丙酮酸氧化脫羧，各進入檸檬酸循環(huán)，共產(chǎn)生六分子CO2。 檸檬酸循環(huán)的過程可以概括如下： 在檸檬酸循環(huán)中，一共發(fā)生五次脫氫，其中四次脫出的氫被NAD攜帶著，另一次(從琥珀酸)脫出的氫被黃酶(FAD)攜帶著，以后在氧化磷酸化過程中被氧化成為水。另外，在α-酮戊二酸氧化脫羧而生成琥珀酸的時候，也形成一分子ATP。 在檸檬酸循環(huán)的整個過程中，只有丙酮酸被徹底分解，其他的酸是不被徹底分解的，所以它們只要有少量存在，就可以推動這個循環(huán)繼續(xù)進行下去。其他的酸就像工廠里的傳送帶一樣，把丙酮酸分子向前傳送，并且逐步分解。