5.3细胞呼吸的原理和应用导学案-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

高一生物组 坚持努力，直到成功！ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 学案16 5.3.1 细胞呼吸的原理和应用 班级 姓名 【学习目标】 1、 通过“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”的探究活动,阐明酶具有专一性,学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 2、 通过探究酵母菌细胞呼吸方式，学会验证CO2和酒精的方法。 3、 运用细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。 【课堂探究】1 一、细胞呼吸的方式 呼吸作用的实质： 任务一：探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、提出问题： 2、作出假设： 3、实验设计 任务：请同学们参照教材，思考问题，自行设计实验，验证提出的假设。 ①实验的自变量、因变量、无关变量有那些？ ②如何控制有氧条件和无氧条件？ ③如何检测呼吸产物？如何比较CO2和酒精的多少？ ④酵母菌活性高低会影响实验结果吗？如何让酵母菌在实验过程中保持高效性？ 4、 5、实验步骤 思考: （1） 以上锥形瓶中的溶液在实验中的作用分别是什么？ （2） 如何说明CO2产生的多少？ （3） B瓶应封口放置一段时间后，在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，这是为什么？ 6、实验结果 条件 澄清石灰水/出现的时间 溴麝香草酚蓝溶液 重铬酸钾--浓硫酸溶液 有氧 无氧 思考讨论 该实验有没有对照组？什么是对比实验？ 典型例题 例1、 为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某研究小组利用图中a、b、c、d装置进行实验。下列叙述错误的是（    ） A．若探究厌氧呼吸可选择的装置及连接顺序为d→b B．若探究需氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c→b→a→b C．可在b瓶中加入酸性重铬酸钾用于检测是否产生酒精 D．不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式 例2、 为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，错误的是（    ） A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量 C．可选用是否生成酒精作为因变量的检测指标 D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 二、有氧呼吸 资料1：将酵母菌细胞破碎后进行离心处理，获得①上清液和②沉淀物两部分，与③未离心且处理过的酵母菌培养液分别加入等量的葡萄糖、荧光素和荧光素酶，一段时间后，检测各试管的变化情况 提问： 1、 葡萄糖能不能被线粒体分解？ 2、葡萄糖在什么位置首先被分解？产物是什么？ 资料2：细胞质基质中的一种小分子物质——NAD＋(氧化型辅酶 Ⅰ )，实际上是电子和氢离子的载体，能够与葡萄糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成NADH(还原型辅酶 Ⅰ )。NADH在后续的反应中还会解离出电子和氢离子，使得电子和氢离子能够继续用于后续的反应。而NAD＋则可以重新结合新的电子和氢离子。由于NADH携带了电子和氢离子，因此具有较强的还原性，通常可以把它简化为[H] 请完善下面有氧呼吸第一阶段图解。 小结：有氧呼吸第一阶段 资料3：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。 1、 丙酮酸分解发生在什么部位，生成了什么？ 2、③号试管为什么有较强荧光出现？ 资料4　克雷布斯以鸽子飞行肌为材料，实验证明在多种酶作用下，丙酮酸在线粒体中被激活、氧化生成CO2和H2O，且丙酮酸在相关脱羧酶的作用下脱[H]，该过程没有O2参与。利维和施利曼等利用低速离心等方法分离出线粒体的外膜和内膜，科学家在线粒体基质发现有脱羧酶存在， 通过分析以上资料，推测丙酮酸在线粒体基质中分解生成CO2的同时还伴随什么物质的生成？ 小结：有氧呼吸第二阶段 资料5：超声波震碎线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用胰蛋白酶处理后，这些小囊泡不再具有氧化[H]的功能；当把这些小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能。这些小颗粒被证实是一系列线粒体内膜上的酶。 通过分析以上资料，推测线粒体内膜上发生了怎样的反应？[H]被谁氧化？ 小结：有氧呼吸第三阶段 总反应式： 思考·讨论 1.化学式前后的水分子能否抵消？如若不能，请说明理由？ 2.水中的氧来自那种物质？ 3.二氧化碳中的氧来自那种物质？ 典型例题 例3、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的说法，正确的是 A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量 B.线粒体内膜上的酶可以参与丙酮酸的分解 C.肌细胞有氧呼吸形成水的[H]来源于细胞质基质和线粒体基质 D.进行有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分储存在ATP中 例4、图表示细胞有氧呼吸的过程，其中数字代表物质，下列有关叙述错误的是（ ） A．2代表丙酮酸 B．3在第二阶段产生 C．5在线粒体中产生 D．8含有高能磷酸键 小结：三个阶段的场所、物质变化和产能情况 1 学科网（北京）股份有限公司 $$