5.3细胞呼吸的原理和应用教案-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用之有氧呼吸过程 本节重点 有氧呼吸过程中物质与能量的变化 本节难点 有氧呼吸的流程 【知识展示】 1、 细胞呼吸的概念 1. 细胞呼吸的实质：细胞呼吸是指 在细胞内经过一系列的 ，生成 ，释放能量并生成ATP的过程。 2. 问题探讨：试比较呼吸作用于燃烧反应的区别？（从反应物产物、能量形式、剧烈程度三方面角度分析） 3.科学家将细胞呼吸分为 和 两种类型。 4.探究活动一：探索有氧呼吸的场所、过程： 实验结论： 1. 线粒体 （能否）直接分解葡萄糖，葡萄糖在 分解，产物丙酮酸和[H]到线粒体中继续发生反应。 2. 丙酮酸在哪里被分解？被分解产生哪些物质？ 3. 产生的[H]是什么存在形式？会与什么物质反应？ 2、 有氧呼吸过程 1.有氧呼吸的主要场所：线粒体 2.写出有氧呼吸的三个阶段反应式（写出反应物生成物、条件并配平）： 3.活动探究二：分析有氧呼吸的过程中能量的变化： 实验一：将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得上清液(细胞质基质)和沉淀物(线粒体)两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入3支试管内，往3支试管内分别加入等量的氧气、葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管内的变化情况。 组别 自变量 实验结果 1号 线粒体 葡萄糖的量不变，没有荧光 2号 细胞质基质 葡萄糖的量减少，有丙酮酸生成，微弱荧光出现 3号 线粒体和细胞质基质 葡萄糖的量减少，有CO2生成以及较强荧光出现 实验二：使用超声波将线粒体破碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，加入等量的氧气、丙酮酸、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管变化情况。 组别 自变量 实验结果 4号 只含线粒体膜状结构 丙酮酸的量不变，没有荧光出现 5号 只含线粒体基质 丙酮酸减少，产生CO2，微弱荧光出现 6号 有线粒体膜状结构和基质 丙酮酸减少，产生CO2，较强的荧光出现 （提示：荧光素和荧光素酶的作用是检测有无ATP,荧光越强，代表产生的ATP越多） 4.有氧呼吸的元素去向（箭头表示各元素去向）： C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 5.思考与讨论：上述总反应为何不能将反应物的水约去？ 6..活动探究三：建立有氧呼吸流程的概念图 C6H12O 1 2 3 O2 酶 酶 4 5 6 酶 [H] [H] 三、无氧呼吸 1.场所：细胞质基质 2.过程 第一阶段(与有氧呼吸第一阶段完全相同)： 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸产生少量[H]，释放出少量的能量，生成少量ATP。 第二阶段：丙酮酸在不同酶的作用下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。 3.反应式 反应式1：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量 实例：马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、动物和人剧烈运动时骨骼肌的肌细胞、哺乳动物成熟红细胞、乳酸菌等。 反应式2：C6H12O62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量 实例：酵母菌、水稻根、苹果果实等植物器官的细胞等 3. 概念： 在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 4. 细胞呼吸： 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 四、细胞呼吸原理的应用 1.很多传统食品的制作：如：馒头、面包、泡菜等； 2.现代发酵工业生产青霉素、味精等； 3.农业生产上：中耕松土、适时排水等； 4.储存果实、蔬菜时，低温、低氧等； 5.慢跑等有氧运动。 5、 细胞呼吸的影响因素 1.内部因素：主要指不同的生物种类、同一植物的不同器官、不同发育时期的呼吸酶的种类、数量不同等。 2.外部因素 （1）温度：主要是影响酶的活性，在一定温度范围内，呼吸作用强度随温度升高而增强，但超过一定的温度，酶的活性降低甚至会变性失活，从而使呼吸作用强度减弱直至停止。 应用：低温储存水果、蔬菜等 （2） O2浓度 ①O2浓度为0时，只进行无氧呼吸。 ②随O2浓度增大，无氧呼吸强度逐渐被抑制， 有氧呼吸强度不断加强，但仍较弱，细胞呼吸强度较弱。 ③当O2浓度达到5%时，释放CO2最少，细胞呼吸强度最弱。（此时最利于储藏） ④当O2浓度达到一定值(10%)后，无氧呼吸