5.3细胞呼吸的原理和应用（第2课时）导学案-2025-2026学年高一生物上学期人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦“细胞呼吸的原理和应用（第2课时）”，核心内容包括无氧呼吸的过程、类型、与有氧呼吸的比较，及呼吸原理在生活生产中的应用和影响因素。通过任务驱动导入，承接第1课时有氧呼吸，以分步设问、对比表格和思考问题为支架，引导学生构建知识网络。 资料亮点突出，8个递进式“思考”问题链驱动科学思维，对比表格强化生命观念（物质与能量观、结构与功能观），生活生产实例（如酿酒、中耕松土）促进探究实践，助力学生将抽象原理与现实问题结合，提升知识应用能力和生物学科核心素养。

5.3细胞呼吸的原理和应用（第2课时） 【任务一】分析无氧呼吸的类型、过程并与有氧呼吸比较异同 1.无氧呼吸的过程 （1）无氧呼吸第一阶段：场所？原料？产物？能量？写出反应式？ （2）无氧呼吸第二阶段：场所？原料？产物？能量？写出反应式？ （3）根据分步反应式写出总反应式: 【思考1】不同物不同的直接原因是什么？ 【思考2】无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全相同，也有[H]的产生，这部分[H]去了哪里? 【思考3】1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65 kJ的能量，其中有61.08 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失。那么，1 mol葡萄糖通过乳酸发酵可形成多少摩尔ATP？其能量转换效率是多少? 【思考4】细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化?为什么无氧呼吸产生的能量是少量的? 思考5】储藏在通风条件不好的环境中的梨会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因。为什么会产生这种差异? 【思考6】剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的? 【思考7】同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 【思考8】为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应呢？ 2.无氧呼吸概念: 3.无氧呼吸的实质: 4.发酵类型: 类型 酒精发酵 乳酸发酵 第一阶段 第二阶段 总反应式 实例 5.细胞呼吸的概念及类型 6.细胞呼吸的意义： 7.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸场所 条件 分解产物 能量 ATP产生阶段 相同点 【任务二】举例说出呼吸作用的原理在生活和生产中的应用 1.为什么被锈钉扎伤或伤口很深时，需要注射破伤风疫苗，且用透气的创可贴或纱布包扎伤口？ 2.为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？ 3.为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？为什么水稻要定期排水？ 4.为什么储藏水果粮食要降低温度和氧气含量等措施来延长保质期？ 5.为什么提倡慢跑？ 【任务三】分析影响呼吸作用的因素 1.氧气 ①O2浓度＝0时， 。 ②0＜O2浓度＜10%时，同时进行 。 ③O2浓度≥10%时， 。 ④ 点时，有机物消耗最少，利于储存粮食、水果。 2.CO2浓度对细胞呼吸的影响 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会_____ (填 “促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 ②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 3.水对细胞呼吸的影响 ①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越 ，细胞呼吸越强。 ②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的 含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 4.温度对细胞呼吸的影响 ①解读：温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 ②应用: 储存食品（冰箱）,大棚栽培在夜间和阴天适当 以降低呼吸作用消耗的有机物, 水和面发得快 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3细胞呼吸的原理和应用（第2课时） 【任务一】分析无氧呼吸的类型、过程并与有氧呼吸比较异同 1.无氧呼吸的过程 （1）无氧呼吸第一阶段：场所？原料？产物？能量？写出反应式？ 场所:细胞质基质， 与有氧呼吸第一阶段相同 （2）无氧呼吸第二阶段：场所？原料？产物？能量？写出反应式？ 场所:细胞质基质，不释放能量 （3）根据分步反应式写出总反应式: 产酒精的： 产乳酸的： 【思考1】不同物不同的直接原因是什么？ 不同细胞所具有的酶的种类不同，导致反应途径不同，产物也不同。 【思考2】无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸完全相同，也有[H]的产生，这部分[H]去了哪里? 参与第二阶段乳酸或酒精的生成。 【思考3】1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出196.65 kJ的能量，其中有61.08 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失。那么，1 mol葡萄糖通过乳酸发酵可形成多少摩尔ATP？其能量转换效率是多少? 1 mol ATP水解释放的能量是30.54 kJ，故1 mol 葡萄糖通过乳酸发酵可形成2 mol的ATP。其能量转换效率是31.06%。 【思考4】细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化?为什么无氧呼吸产生的能量是少量的? 细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转化成储存在ATP特殊化学键中的活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。 【思考5】储藏在通风条件不好的环境中的梨会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因。为什么会产生这种差异? 梨无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。 【思考6】剧烈运动过后的肌肉酸疼是怎样造成的? 剧烈运动时,氧气供应不足,肌肉细胞无氧呼吸产生了乳酸。 【思考7】同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？ 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 【思考8】为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应呢？ 由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗。当NAD＋的含量很低时，细胞呼吸第一阶段的过程就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障通过细胞呼吸第一阶段的持续以获得ATP, NADH就要转化成NAD＋来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸是不能运出细胞的，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的进行。 2.无氧呼吸概念: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，就是无氧呼吸。 3.无氧呼吸的实质: 物质转化：有机物 →无机物CO2（部分生物）、不彻底的氧化产物 能量转化：有机物中稳定的化学能转化为不彻底氧化产物中的化学能（酒精、乳酸）、ATP中的化学能、热能。 4.发酵类型: 5. 细胞呼吸的概念及类型 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。有氧呼吸(大多数)和无氧呼吸。 6.细胞呼吸的意义：（1）为生物体提供能量，（2）生物体代谢的枢纽 7.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 【任务二】举例说出呼吸作用的原理在生活和生产中的应用 1.为什么被锈钉扎伤或伤口很深时，需要注射破伤风疫苗，且用透气的创可贴或纱布包扎伤口？ 避免破伤风杆菌无氧呼吸大量繁殖，引发破伤风。抑制厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。 2.为什么利用酵母菌酿酒要先通入一定量的无菌空气，再密封？ 酿酒时先通气，让酵母菌进行有氧呼吸使其大量繁殖,然后隔绝空气，使其发酵，产生酒精. 3.为什么农业生产中要通过中耕松土，提高农作产量？为什么水稻要定期排水？ 根吸收无机盐提供能量，长时间不排水导致水稻根的细胞进行无氧呼吸产生酒精，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系变黑、腐烂。 4.为什么储藏水果粮食要降低温度和氧气含量等措施来延长保质期？ 减弱其呼吸作用，减少有机物的消耗以延长保质期 5.为什么提倡慢跑？ 有氧运动能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力 【任务三】分析影响呼吸作用的因素 1.氧气 ①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。 ②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。 ④A点时，有机物消耗最少，利于储存粮食、水果。 2.CO2浓度对细胞呼吸的影响 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填 “促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 ②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 3.水对细胞呼吸的影响 ①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 ②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 4.温度对细胞呼吸的影响 ①解读：温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 ②应用:零上低温储存食品（冰箱）,大棚栽培在夜间和阴天适当降温以降低呼吸作用消耗的有机物温水和面发得快 1 学科网（北京）股份有限公司 $