5.3细胞呼吸的原理与应用导学案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

本文围绕“细胞呼吸的原理和应用”展开，通过探究酵母菌呼吸方式，深入讲解有氧、无氧呼吸过程及应用。承接细胞结构等知识背景，为后续学习生物代谢奠基。教学中，以实验探究培养科学思维与探究实践素养，借生活实例渗透生命观念与态度责任素养。 本设计亮点在于以实验为导向，采用对比教学法，凸显知识差异。从学生角度，提升其分析与实践能力；对教师而言，提供清晰授课思路；课堂上，能有效突破呼吸过程这一教学难点，增强学生对知识的理解与应用。

第三节 细胞呼吸的原理和应用 本节聚焦：1.细胞呼吸过程中能量是怎样传递的？ 2.有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 3.细胞呼吸原理在生活中有哪些应用？ 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.酵母菌作为实验材料的原因 酵母菌在____________的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 2.不同条件下的装置 （1）有氧条件装置 （2）无氧条件装置 思考： ①本实验的自变量是什么？因变量是什么？无关变量有哪些？ ②将有氧装置连通橡皮球的目的：______________________________________________ ③有氧装置中通过含NaOH溶液的目的是去除：_________________________，保证澄清石灰水变浑浊是酵母菌_____________________________________________。 ④B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的：________________________________，确保通过澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。 3.检测细胞呼吸产物所用试剂与现象 检测产物 所有试剂 实验现象 二氧化碳 澄清的石灰水 石灰水________ 由蓝变绿再变黄 酒精 酸性条件下的__________溶液 橙色变成________ 4.结论 （1）酵母菌在____________条件下都能进行细胞呼吸，其呼吸方式为______________ _______。 （2） 有氧条件： 和 产物 无氧条件： 和 5.对照实验和对比实验的比较 ①对照实验：如果两组实验中，除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都________一致，那么这两组实验称为对照实验。对照实验一般要设对照组和________________。一般来说，保持原有状态的组作为对照组，人为改变条件的组作为________________；或者是已知实验结果的组作为对照组，未知实验结果的组作为实验组。 ②对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。对比实验不设______________，均为实验组（或互为实验组和对照组），是对照实验的一种特殊形式，即相当于“相互对照实验”。 二、细胞呼吸的过程 1.有氧呼吸 （1）主要场所：______________ 与有氧呼吸有关的酶分布在_________ _______________________________。 线粒体的分布：集中在代谢____________的部位。 （2） 有氧呼吸的三个阶段 阶段 场所 物质变化 能量 第一阶段 第二阶段 第三阶段 总反应式： ①有氧呼吸过程元素的来源和去路： 氢元素： → → H2O 葡萄糖 → → 氧元素： H2O → O2 → ②有氧呼吸过程中， H2O 参与第 阶段反应，在第 阶段产生； [H] 在第 阶段产生，参与第 阶段的反应； O2 只参与第 阶段反应； CO2 是在第 阶段产生的。 注意：①有氧呼吸第一阶段发生在 中，而不是线粒体中，有氧呼吸三个阶段需要的 各不相同。 ② 是有氧呼吸最常利用的物质，但不是唯一的物质。细胞呼吸的底物也可以是 ，与葡萄糖相比，用脂肪进行有氧呼吸消耗的氧气会更多，因为脂肪中 含量比糖类高。 ③葡萄糖不能进入线粒体，需要在 中分解为丙酮酸和 [H] 后，丙酮酸在线粒体中进一步分解。 ④真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行 。线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）无 ，能进行有氧呼吸有氧呼吸场所： 。 （3） 有氧呼吸概念：细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和 ，释放 ，生成大量 ATP 的过程。 （4） 同有机物在生物体外的燃烧相比，有氧呼吸具有的不同点: ①有氧呼吸过程_________。 ②进行有氧呼吸时，有机物中的能量经过一系列的化学反应________________。 ③有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在___________中。 易错：有氧呼吸各个阶段的反应式和总反应式中的能量都不能写成 ATP ，因为 ATP 并不是有氧呼吸的_______________，只是糖类等有机物氧化分解时释放的部分能量，可以用于合成 ATP 。 2.无氧呼吸 （1）场所：________________ （2）类型和过程 类型 产物为酒精 产物为乳酸 第一阶段 第二阶段 总反应式 实例 某些植物、酵母菌等 高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚等 第一阶段：与__________的第一阶段完全相同。 第二阶段：________在不同酶的催化作用下，分解成___________，或者转化成乳酸。 (3)概念：在没有______气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________________，在释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 4.细胞呼吸的概念和意义 （1）概念：细胞呼吸是指___________在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 （2）意义：①为生命活动提供能量，是__________ 的主要来源。 ②细胞呼吸是生物体___________的枢纽。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 5.有氧呼吸与无氧呼吸的比较 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 条 件 场所 条件 分解 产物 能量 相同点 意义 3.细胞呼吸在生产实践中的应用 （1）酿酒时要先通气后密封，通气的目的是促进酵母菌的___________，使酵母菌迅速_____________，密封的目的是促进酵母菌的______________，从而积累酒精。 （2）包扎伤口时，需要选用_________的消毒纱布，防止_______微生物滋生。 （3）破伤风芽孢杆菌可通过________________进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口并注射破伤风抗毒血清等。 （4）提倡慢跑等有氧运动是因为有氧运动时，细胞进行________________，能避免肌细胞因供氧不足而进行无氧呼吸，产生大量____________。 （5）对花盆里的土壤经常进行______________________，促进根的呼吸，有利于无机盐的吸收，以利于作物的生长。 （6）粮食储藏需要的条件是________________________________，蔬菜、水果储藏的条件是_______________________________和适宜的_________，以上条件可减弱粮食、果蔬的呼吸作用，减少有机物的消耗。 （7）大棚作物，夜间___________，可减弱呼吸作用，减少有机物的消耗。 （8）稻田定期排水，以防止长期水淹，无氧呼吸产生__________使根部腐烂 学科网（北京）股份有限公司 $$