生物：5.3《atp的主要来源-细胞呼吸》教学案（新人教版必修1）

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第5章 ATP的主要来源——细胞呼吸
班级 姓名 学号
用时：45分钟 编制：刘先明 审题： 使用时间：2008年10月 日
教学目标：1．说出线粒体的结构和功能。
2．说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
3．说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生 ( http: / / www. / Subject / shengwu.html )活中的应用。
4．进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
教学重点和难点：
学习重点：有氧呼吸的过程及原理。
学习难点：1．细胞呼吸的原理和本质。
2．探究酵母菌细胞的呼吸方式。21世纪教育网
温故知新：
胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），湿度保持37℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如图1-5-4，请回答下列问题：
40 80 120 160
图1-5-4
（1）该酶作用的底物是_____________________。
（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为____________________。
（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。
（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH值由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将____________________，原因是_______________________。
（5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是
( http: / / www. / Subject / shengwu.html )
自主学习与要点讲解：
一、呼吸作用：1．什么叫做呼吸作用？
2．呼吸作用又称作什么？为什么？
3．呼吸作用和人的呼吸是同一概念吗？
4．呼吸作用与物质的燃烧有什么相同点和不同点？
二．线粒体的结构和功能
1．线粒体结构示意图
据图回答问题：
（1）写出结构的名称
①__________②___________③________④__________
（2）与细胞呼吸有关的酶存在于_______和_______。
（3）线粒体的功能___________________________。
三．有氧呼吸
1．写出有氧呼吸过程三个阶段的表达式及发生的场所。
2．写出有氧呼吸过程的总反应式。并标明氧元素的来源和去向。
四、无氧呼吸
1．写出无氧呼吸过程中的两个阶段的反应式及反应场所。
2．酵母菌无氧呼吸的总反应式？
3．乳酸菌无氧呼吸的总反应式？
4．无氧呼吸释放能量较少，大部分储存在哪里？
5．有氧呼吸和无氧呼吸有哪些区别和联系？
呼吸类型 有氧呼吸 无氧呼吸
区别 场所
条件
物质变化
能量变化
联系 实质
联系
注意： ①葡萄糖是细胞内的呼吸作用经常利用的物质，细胞内的其他物质，脂肪、蛋白质等有机物，都可以作为能源物质被氧化分解。②呼吸作用过程是生物细胞利用酶分解体内物质的过程，是一系列酶促反应，所以，除了缺乏氧气能影响生物的有氧呼吸外，影响呼吸作用最重要的环境因素是温度。
四、呼吸作用原理的应用：用细胞呼吸的原理解释
1．中耕松土，利于植物生长。
2．伤口较深，需注射破伤风抗菌血清。
3．蔬菜、水果放入冰箱或地窖中储存。
总结：影响呼吸作用的外界因素有哪些？
例1：右图为大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响，为了有利于贮藏蔬菜和水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪—点所对应的浓度
例2：无氧呼吸与有氧呼吸区别的根本原因是（ ）。
A．丙酮酸继续发生的化学反应的途径不同 B．丙酮酸继续发生的化学反应的酶不同
C．释放的能量及生成的ATP数量不同 D．全过程都没有分子氧参与
例3：在细胞呼吸过程中，若有CO2的放出，则该过程一定不是（ ）。
A．有氧呼吸 B．无氧呼吸 C．酒精发酵 D．乳酸发酵
例4：生物体吸收的O2用于（ ）
A．在线粒体内合成CO2 　　　　B．在细胞质基质中与[H]结合成水
C．部分形成CO2，部分与[H]结合成水 D．在线粒体内与[H]结合成水
例5：测得苹果果实在一段时间内，CO2的释放量比O2的吸收量大，由此推得果实
A.有氧呼吸占优势 B.有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖相等
C.无氧呼吸占优势 D.既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸
例6：法国化学家拉瓦锡把呼吸作用比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”，现在理解也有些道理，原因是呼吸作用和物质的燃烧共同点 （ ）
①都是物质的氧化分解过程②都能产生二氧化碳等产物③都能释放能量④都能产生ATP⑤都能在细胞外进行⑥都必需在细胞内进行
A．①②③ B．①②③④ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
例7：细胞呼吸方式有所不同，不同细胞呼吸方式也能产生相同的物质和能量是（ ）
A．CO2和ATP B．C2H5OH和ATP C．乳酸和ATP D．丙酮酸和热量
例8：酵母菌的呼吸方式是 （ ）
①C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
②C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
③C6H12O6 2C3H6O3+能量
A．①③ B．①② C．②③ D．①②③
例9：下面的装置图可以用来探究酵母菌呼吸方式，某同学选用它们做如下实验，效果最好的是 （ ）
( http: / / www. / Subject / shengwu.html )
A．甲在有氧条件产生酒精 B．乙在有氧条件下产生CO2
C．甲在无氧条件产生CO2 D．乙在无氧条件下产生酒精
拓展延伸：
1．下列图解表示的是有氧呼吸过程，关于图解的说明正确的一项是 （ ）
( http: / / www. / Subject / shengwu.html )
A．①②过程发生在细胞质基质中，③过程发生在线粒体基质中
B．①过程发生在细胞质基质中，②③过程发生在线粒体内膜上和线粒体基质中
C．①②过程释放的热能比③过程多
D．①②过程产生的ATP比③过程多
2．有氧呼吸过程中，氧的作用是
①参与酶的催化 ②在有氧情况下，丙酮酸进入线粒体
③生成CO2 ④与氢结合成水
A．①③ 　　B．①④ 　　C．②④ D．②③
3．让一只白鼠吸入放射性的18O2，该白鼠体内最先出现含18O的化合物是
A．二氧化碳 B．水 C．乳酸 D．丙酮酸
4．1mol葡萄糖在人体内彻底氧化分解，可形成38个ATP分子。那么一个人呼吸12mol的氧气，彻底氧化分解葡萄糖，可形成ATP的分子数是
A．38 B．76 C．152 D．456
5．甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行发酵，若他们消耗等量的葡萄糖，问他们共同放出二氧化碳和吸入氧气的体积之比是
A．1︰2 B．1︰1 C．2︰3 D．4︰3
6．下图是大气中氧浓度对酵母菌细胞产生二氧化碳的影响。根据图回答：
( http: / / www. / Subject / shengwu.html )
①A点酵母菌细胞为什么产生较多的二氧化碳？________________________。
②为什么由A到B，二氧化碳含量越来越少？________________________。
③为什么由B到c酵母菌细胞释放二氧化碳出现新高峰？________________________ 。
7．将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液(含有细胞质的基质)和沉淀物(含有细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和末离心处理的匀浆分别装入甲、乙、丙三支试管中，分别进行以下4项独立实验(实验一、二、三由供选答案中选一项正确答案代号填充；实验四简答)。
(1)实验一:向3个试管中分别滴加2mol的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是
。
(2)实验二: 向3个试管中分别滴加2mol的丙酮酸溶液，甲、乙、丙中最终产物分别是
。
(3)实验三:在隔绝空气条件下，重复实验一，甲、乙、丙中最终产物分别是
。
(4)实验四:向3个试管分别加入等量的萤光素(萤光虫尾部提取可以发光物质)。重复实验—、实验二，从理论上讲，发萤光最强的实验是 实验中 试管。
供选答案：A.H2O + CO2 B.乙醇和CO2 C.丙酮酸 D.无反应
8．生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下：据右图解回答：
(1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是
(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为
(3)在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是
编号：17答案
温故知新：
（1）蛋白质
（2）底物量一定，底物已被消耗尽
（3）见图1-5-6
40 80 120 160
图1-5-6
（4）不变 在pH2时酶已经失活
（5）C
自主学习与要点讲解
例1-例9BBDDDADBD
拓展延伸：1-5 B C B B D
6、①进行无氧呼吸。②随氧的浓度增加，无氧呼吸受到抑制。③氧浓度不断增强，有氧呼吸越来越旺盛。
7、 (1)B、D、A (2)B、A、A (3)B、D、B (4)一、丙
8、（1）①②④；（2）呼吸作用产生水；（3）②
（一）问题探讨
1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都释放出能量。
2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。
3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。
（二）探究
提示：重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬。
（三）小字部分的问题
有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.3×1025个ATP转化为ADP。
（四）旁栏思考题
提示：一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。
（五）资料分析
1.提示：参见本节参考资料。
2.提示：胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。
（六）练习
基础题
1.C。 2.B。
3.提示：有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线粒体无关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的。
4.不能。因为绿色植物在光合作用中也能形成ATP。
拓展题
提示：人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来：除一部分储存在ATP中外，其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP水解释放出的能量，除了维持各项生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需复杂的调节机制。
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生成物的量(mg)
反应时间(分钟)
① ② ③ ④
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