5.3 细胞呼吸的原理和应用导学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

细胞呼吸的原理和应用的学案 【学习目标】 (一)学习目标 1.探究酵母菌细胞呼吸的方式，理解细胞呼吸的概念。 2.说出线粒体的结构和功能，理解线粒体是有氧呼吸的主要场所。 3.阐明有氧呼吸的三个阶段，概括有氧呼吸的概念。 【学习重难点】 (一)学习重难点 1、教学重点：(1)探究酵母菌细胞呼吸的方式 (2)有氧呼吸过程中物质与能量的变化 2、教学难点：(1)探究酵母菌细胞呼吸的方式 (2)有氧呼吸过程中物质与能量的变化 【预习新知】 (一)细胞呼吸的方式 一、细胞呼吸的概念 1.发生场所： 2.实质： 的氧化分解。 3.物质变化：有机物生成 4.能量变化： 二、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 (1)酵母菌的代谢类型：在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 (2)细胞呼吸方式的判断：在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物不同，以此来确定酵母菌 细胞呼吸的方式。 2.实验装置 接橡皮球 (或气泵) 质量分数为10% 酵母菌 湿清的 酵母黄 湿清的 的NaOH者液 培养液 石灰水 培养液 石灰水 3.产物检测 试剂 实验现象 C02 澄清石灰水 变 (根据石灰水的混浊程度， 可检测C02的产生情况) 溴麝香草酚蓝溶液 (根据溴麝香草酚蓝溶液变成 黄色的时间长短，可检测CO2的产生情况) 酒精 重铭酸钾溶液（酸性条 件) 4.实验结论 (1)酵母菌在 和 条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量二氧化碳和 (3)在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的 三、细胞呼吸分为 和 两种。 (一)有氧呼吸 1.有氧呼吸概念 (1)场所： (2)条件： 参与、 催化。 (3)物质变化 ①反应物： 等有机物。 ②产物： (4)能量变化：释放能量并生成大量 2.线粒体的结构和功能 内膜 外膜 基质 (1)线粒体增大膜面积的方式和意义：内膜的某些部位向内腔折叠形成 ,增大有 氧呼吸酶的 (2)有氧呼吸的酶分布在： (3)线粒体的功能：进行 的主要场所。 3.有氧呼吸过程 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 细胞质基质 线粒体内膜 反应物 葡萄糖 丙酮酸、水 [Hl、02 丙酮酸、H刊、 生成物 C02、[H0、 H20、ATP ATP 能量 能量 能量 能量 4.反应总式： 5.同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有不同的特点：有氧呼吸过程 ；有机物 中的能量经过一系列的化学反应逐步释放：这些能量有相当一部分储存在中。 【易错提示】 (一)易错提示 关于细胞呼吸方式探究的注意事项 1,配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入酵母菌。否则， 高温会杀死酵母菌。 2.有氧条件：必须持续通入空气，以保证O2的充足。空气通入A瓶之前先用NaOH溶液处 理，目的是吸收C02,排除空气中C02对实验结果的干扰。 无氧条件：装置中B瓶应封口放置一段时间后，再连接澄清的石灰水，其目的是先让酵母 菌将B瓶中的02消耗完，确保只进行无氧呼吸。 3.在25一35℃的环境中进行实验，此时的酵母菌中酶活性最高，生命活动最旺盛，细胞 呼吸明显。 4.浓疏酸有腐蚀性，往试管中滴加浓硫酸时要缓慢、小心。 理解细胞呼吸易出现的误☒ (1)误认为有氧呼吸只在线粒体中进行。如原核细胞虽无线粒体，但也能进行有氧呼吸。真核生 物细胞的有氧呼吸场所主要是线粒体。 (2)误认为无氧呼吸两个阶段都能合成ATP。无氧呼吸只在第一个阶段合成少量ATP,第二个阶 段无ATP的产生。 (3)误认为细胞呼吸释放的能量全部储存在ATP中。释放的能量大部分以热能形式散失，小部分 储存在ATP中。 (4)细胞呼吸不仅为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。 【深化探究】 (一)深化探究 新知探究一细胞呼吸的方式 酵母菌是兼性厌氧菌，因此可以用酵母菌来研究有氧呼吸和无氧呼吸。下面是简易的实验 装置，结合该图进行探究： 橡皮球 或气系 质量分数为10%酵母菌澄清的 酵母菌澄清的 的NaOH溶液培养液石灰水 培养液石灰水 甲 乙 1.变量的控制及实验操作 (1)本实验的自变量为氧气的有无，因变量为是否有C02和酒精的产生。 (2)甲装置中，质量分数为10%的Na0H溶液的作用是什么？ 提示：NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2,以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是 由于酵母菌有氧呼吸产生的C02所引起的。 (3)甲装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？ 提示：保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。 (4)乙装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶？ 提示：B瓶刚封口后，有氧气存在，酵母菌进行有氧呼吸，一段时间后，B瓶中的氧消耗 完，再连接盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的C02通入澄清的石灰水。