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1、2022年高中生物 5-3 ATP的主要來源 細胞呼吸學案 新人教版必修1
學習目標
1.說明細胞呼吸的基本過程與場所,說明有氧呼吸和無氧呼吸的異同。
2.說明細胞呼吸的原理,并探討其在生產(chǎn)和生活中的應用。
3.進行酵母菌細胞呼吸方式的探究。
一、學情調(diào)查、情景導入
運動員進行體育比賽時,呼吸快慢在發(fā)生變化。由此設問:人體運動過程中所需能量從何而來?進入人體的氧氣到哪兒去了,有何作用?
二、問題展示、合作探究
探究一、細胞呼吸的概念及類型
細胞呼吸是指 在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的 ,最終生成 或其他產(chǎn)物,釋放出 并生成 的過程。細胞呼吸分為 呼吸和 呼吸
2、兩種類型。?
探究二、有氧呼吸
(1)真核細胞中,有氧呼吸的基本過程可分為幾個階段,分別發(fā)生在什么場所?
(2)有氧呼吸過程中,水是第幾階段的反應物?又是哪一階段的產(chǎn)物?
(3)有氧呼吸過程中,CO2產(chǎn)生于第幾階段?O2在第幾階段參與反應?
(4)有氧呼吸過程中,哪個階段產(chǎn)生的還原氫最多?還原氫在什么場所被利用?
(5)有氧呼吸生成的水和CO2中的氧原子分別來自什么物質(zhì)?
[自主總結1]
(1)有氧呼吸的基本過程
第1階段
第2階段
第3階段
場所
條件
反應物
產(chǎn)物
釋放能量多少
合成ATP
3、多少
(2)寫出有氧呼吸總反應式,并標出產(chǎn)物中各原子的來源(以葡萄糖為例)。
。?
(3)有氧呼吸的定義是什么?
探究三、無氧呼吸
(1)真核細胞中,無氧呼吸的過程可分為幾個階段?分別發(fā)生在什么場所?
(2)無氧呼吸在第幾階段有能量釋放和ATP的合成?未釋放的能量儲存在什么物質(zhì)中?
(3)哪些生物的無氧呼吸生成酒精?哪些生物的無氧呼吸生成乳酸?
(2)無氧呼吸產(chǎn)生酒精的生物有 ,無氧呼吸能產(chǎn)生乳酸的生物有 。?
(3)無氧呼吸的總反應式(以葡萄糖為例): 、 。?
(4)無氧呼吸
4、的定義是什么?
探究五、探究酵母菌細胞呼吸的方式
探究酵母菌細胞呼吸的方式”,總結并回答下列問題。
(1)實驗原理:
酵母菌在 和 條件下均能進行細胞呼吸,屬于兼性厭氧菌。在有氧的條件下,酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的 和水。在 的條件下,酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生 和少量的 。?
(2)CO2的檢測方法:
CO2可使澄清石灰水變 ,也可使 溶液由 變 再變 。根據(jù)石灰水渾濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色時間的長短,可以檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2情況。?
(3)酒精的檢測方法:
橙色的 溶液,在 性
5、條件下與酒精發(fā)生化學反應,變成 。?
探究六、影響細胞呼吸的環(huán)境因素
[合作探究4]
(1)溫度:通過影響 而影響細胞呼吸。在一定范圍內(nèi),細胞呼吸的速率隨溫度的升高而明顯加快,但超過一定的溫度后,細胞呼吸反而會減弱,甚至停止。?
(2)O2濃度:(圖示為O2濃度對細胞呼吸的影響,據(jù)圖作答)
(3)CO2濃度:對細胞呼吸具有 作用。?
(4)含水量:在一定范圍內(nèi),細胞呼吸強度隨含水量增加而 。?
探究七、細胞呼吸原理在生產(chǎn)和生活上的應用
下列實例中,應用了有氧呼吸原理的是 ,應用了無氧呼吸原理的是 ,應用了有氧呼吸和無氧呼吸原理的是 。
6、?
①包扎傷口時選用透氣消毒紗布 ②酵母菌釀酒時先通氣,后密封?、刍ㄅ杞?jīng)常松土和作物栽培中中耕松土 ④稻田定期排水?、萏岢堋、藜Z油種子的貯藏降低含水量、降低溫度 ⑦在果實和蔬菜的保鮮降低溫度、降低O2濃度、增加CO2濃度
三、達標訓練、鞏固提升
1.下列關于細胞內(nèi)葡萄糖分解成丙酮酸的敘述,正確的是( )
A.發(fā)生在線粒體中 B.需在有氧條件下進行
C.不產(chǎn)生CO2 D.反應速率不受溫度影響
2.有氧呼吸中,CO2產(chǎn)生于( )
A.[H]與O2的結合過程B.水作為反應物被利用的過程
C.丙酮酸的產(chǎn)生過程D.[H]與ATP的生成過程
3.在有氧呼吸中,進入細胞內(nèi)的氧氣
7、( )
A.將丙酮酸氧化成CO2B.參與ATP的形成
C.將葡萄糖分解成丙酮酸D.與氫反應生成水
4.有氧呼吸與無氧呼吸的相同點是( )
①都在線粒體中進行?、诙夹枰浮、鄱夹鐿2 ④都產(chǎn)生ATP?、荻冀?jīng)過生成丙酮酸的反應
A.②④⑤ B.②③⑤ C.②③④ D.①②⑤
5.下圖表示細胞呼吸過程中葡萄糖分解的兩個途徑。酶1、酶2和酶3依次分別存在于( )
A.線粒體、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì) B.線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
C.細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)D.細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
6.在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi)均能完成的是( )
A.葡萄糖→丙酮酸B.
8、丙酮酸→酒精C.ADP+Pi+能量→ATPD.[H]+O2→H2O
7.下列關于植物細胞呼吸的敘述,正確的是( )
A.中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過線粒體雙層膜
B.是否產(chǎn)生CO2是兩種細胞呼吸方式的主要區(qū)別
C.高等植物進行有氧呼吸,不能進行無氧呼吸
D.與高等動物相比獨有的細胞呼吸產(chǎn)物是乳酸
(1)圖示中,物質(zhì)A為 ,物質(zhì)B為 ,物質(zhì)C為 。?
(2)在人體內(nèi)進行的有氧呼吸過程包括 (填序號),可發(fā)生在人體細胞中的過程是 (填序號),發(fā)生在神經(jīng)元細胞質(zhì)基質(zhì)中的過程是 (填序號)。?
(3)水作為反應物利用的過程是 (填序號),合成大量
9、ATP的過程是 (填序號),在酵母菌細胞內(nèi)進行的過程是 (填序號),有CO2產(chǎn)生的過程是 (填序號)。?
(4)產(chǎn)物水中的氫原子來自物質(zhì) 、氧原子來自物質(zhì) ;反應物水中的氧原子進入物質(zhì) 、氫原子進入物質(zhì) 中。若將葡萄糖中的氧原子標記為18O,則經(jīng)動物細胞呼吸后,含18O的物質(zhì)是 。?
四、知識梳理、歸納總結
五、預習指導、新課鏈接
學習目標
1.說出綠葉中色素的種類和作用。
2.說出葉綠體的結構和功能。
答案:
探究一:
[自主學習1]
有機物 氧化分解 CO2 能量 ATP 有氧 無氧
探究二:
10、
(1)有氧呼吸包括第一、第二、第三、共三個階段,依次發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜上。
(2)第二階段 第三階段
(3)第二階段 第三階段
(4)第二階段 線粒體內(nèi)膜
(5)O2 葡萄糖和水
第1階段
第2階段
第3階段
場所
細胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體基質(zhì)
線粒體內(nèi)膜
條件
酶
酶
O2、酶
反應物
C6H12O6
丙酮酸、H2O
[H]、O2
產(chǎn)物
丙酮酸、[H]
CO2、[H]
H2O
續(xù)表
第1階段
第2階段
第3階段
釋放能量多少
少
少
多
合成ATP多少
少
少
多
(2)
(3
11、)是指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生CO2和水,同時釋放能量,生成ATP的過程。
[合作探究2]
(1)兩個階段 細胞質(zhì)基質(zhì)
(2)第一階段 酒精或乳酸
(3)植物和酵母菌等生物。高等動物,馬鈴薯的塊莖、甜菜塊根、玉米胚等細胞,乳酸菌等。
[
探究三:
(1)兩個階段 細胞質(zhì)基質(zhì)
(2)第一階段 酒精或乳酸
(3)植物和酵母菌等生物。高等動物,馬鈴薯的塊莖、甜菜塊根、玉米胚等細胞,乳酸菌等。
[自主總結2]
(1)
第1階段
第2階段
場所
細胞質(zhì)基質(zhì)
細胞質(zhì)基質(zhì)
條件
無氧、酶
無氧、酶
反應物
葡萄
12、糖
丙酮酸、[H]
產(chǎn)物
丙酮酸、[H]
乳酸或酒精和CO2
續(xù)表
第1階段
第2階段
釋放能量多少
少
無
合成ATP多少
少
無
(2)酵母菌、多數(shù)植物 乳酸菌、動物、馬鈴薯的塊莖、甜菜的塊根、玉米的胚
(3)C6H12O62C3H6O3+少量能量
C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量
(4)細胞在無氧條件下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物不徹底的氧化分解,產(chǎn)生酒精和CO2或乳酸,釋放少量能量,生成少量ATP的過程。
探究四:
有氧呼吸
無氧呼吸
[H]作用與利用
與O2結合成水
與丙酮酸反應
釋放能量多少
多
少
合成ATP的多少
多
少
共同點
(過程)第一階段完全相同;(條件)都需要多種酶的催化;(本質(zhì))都是氧化分解有機物,釋放能量,生成ATP
探究五:
(1)有氧 無氧 CO2 無氧 酒精 CO2
(2)渾濁 溴麝香草酚藍 藍 綠 黃
(3)重鉻酸鉀 酸 灰綠色