1、细胞呼吸的原理和应用(第2课时)教案教学目标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活中的应用。4进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。教学重难点【教学重点】有氧呼吸的过程及原理。【教学难点】1细胞呼吸的原理和本质。2探究酵母菌细胞的呼吸方式。教学过程一、导入新课复习导入:(一)探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌细胞呼吸的产物:有氧:CO2+H2O;无氧: CO2+酒精细胞呼吸:有氧呼吸、无氧呼吸(二)科学探究实验的一般步骤提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、得出结论。二、讲授新课(二)细胞呼吸的方式2有氧呼吸教师提出问题:在学习细胞器的内容中
2、,与细胞有氧呼吸有关的细胞器是什么?阐明有氧呼吸的主要场所是线粒体。用幻灯片展示线粒体的结构,指导学生进行观察和表述,以问题作为引导:1线粒体是由多少层膜组成;2外膜和内膜在形态上有什么区别,内膜的特点如何与线粒体的功能相适应;3内膜和基质上有什么物质。学生观察线粒体的结构,并回答相关问题,把多个问题的答案进行整合,得出线粒体适应有氧呼吸功能的结构。教师以幻灯片为辅助,讲授有氧呼吸的三个阶段。注意整理三个阶段发生的场所、能量的变化、产物。第一阶段:一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中释放能量,一部分被ADP捕获(把ADP转变成ATP),并脱下H。这一过程在细胞质的基质完成。第
3、二阶段:丙酮酸进入线粒体内,继续脱H,氧化分解成二氧化碳,同时释放能量合成ATP。第三阶段:前两阶段脱下的H在线粒体内,与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的O2结合成水。在此过程中释放大量的能量,合成大量的ATP。教师引导学生对有氧呼吸三个阶段进行比较,师生共同完成表格。教师带领学生共同完成有氧呼吸过程总反应式的整理和配平。配平过程中,教师引导学生思考: 呼吸作用产生的H2O中的O,来自哪种原料?(来自O2)消耗6分子的O2应该产生12个分子的H2O,可是,如果形成12分子的H2O,又需要24个H,一分子的C6H12O6,只有12个H,差12个H来自哪里?(来自H2O)最终师生共同得出有氧呼吸的
4、总反应方程式。分析呼吸作用过程中的能量问题。教师引导学生阅读课本P93页思考讨论部分的内容,思考讨论后,教师进行总结。1 mol的葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水,释放出2870 kJ的能量,其中 977.28 kJ左右的能量储存在ATP 中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。可见,呼吸过程中释放的能量,只有34%的能量储存在ATP中,用于推动其他生命活动。其余以热的形式散失了。因此,在有些情况下,如新鲜蔬菜、粮食等保存,通过控制呼吸速率,可减少有机物的消耗。教师引导学生总结出有氧呼吸的概念并总结。为什么说线粒体是呼吸作用的主要场所?教师引导学生思考,学生思考、回答,教师总结:呼吸作用的三个阶
5、段,后两个阶段都是在线粒体中进行的。另外,从能量角度看,在细胞质基质中进行的第一步产生4 mol的ATP,其余34 mol的ATP是在线粒体中产生的。因此,线粒体是呼吸作用的主要场所。3无氧呼吸教师提出问题:人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗?师生共同列举一些无氧呼吸的例子,如马铃薯块茎,水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等。教师以幻灯片为辅助,介绍酵母菌的无氧呼吸和乳酸菌的无氧呼吸过程。并引导学生概括总结出两种无氧呼吸的化学反应式。师生共同分析比较两种无氧呼吸方式的异同:相同点:1第一阶段完全相同;2都在细胞质基质中进行;3都只在第一阶段产生少量能量;不同点:第二阶段不同。教师引
6、导学生参照有氧呼吸的概念,总结出无氧呼吸的概念。教师引导比较有氧呼吸和无氧呼吸,师生共同完成表格。(三)细胞呼吸原理的应用学生阅读课本P95思考讨论部分,说出细胞呼吸原理的应用,教师进行总结:(1)控制呼吸条件,造成只能进行有氧呼吸或无氧呼吸。如课本中的“创可贴”,中耕松土应用的是有氧呼吸;酸菜、面包、酿酒应用的是无氧呼吸。(2)抑制酶活性、抑制呼吸作用,减弱有机物分解速度等。低温、减少水分,加CO2、N2等。(四)影响细胞呼吸原理的因素1O2浓度 无氧呼吸:以酒精发酵为例,无氧呼吸随O2浓度增加而受抑制,O2浓度越高,抑制作用越强, O2浓度达到一定值时,被完全抑制。 有氧呼吸:在一定范围内
7、,有氧呼吸随O2浓度增加而增加,当O2浓度达到一定值时,由于酶和底物浓度的抑制,将不再增加。分析某植物种子受O2浓度的影响:A:在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;AB:随O2浓度的升高,无氧呼吸逐渐受到抑制,而有氧呼吸还很弱,使得CO2释放总量减少。BC:主要与有氧呼吸加强有关。C:无氧呼吸停止,只进行有氧呼吸。生产中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。但是,在完全无氧的情况下,无氧呼吸强,分解的有机物也较多,同时产生酒精,一样不利于蔬菜、水果的保质、保鲜。因此要长期储存种子,O2浓度应调至D点。2温度温度主要通过影响酶活性来影响呼吸速率。应用:(1
8、)贮存水果时,适当降低温度能延长保存时间;(2)在农业上,夜晚适当降低温度,可减少呼吸作用对有机物的消耗。3CO2作为呼吸产物,根据化学平衡,CO2浓度高会抑制细胞呼吸的进行。应用:果实保鲜或储藏,可向密封环境中充入CO2或N2降低呼吸消耗。4水水既是原料,又是产物,细胞呼吸必需在水环境中才能进行。在一定范围内,呼吸作用强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。应用:稻谷等种子在贮藏前要晾晒,甚至风干,减少水分,降低呼吸消耗。三、课堂练习1水既是有氧呼吸的反应物,也是其产物。在有氧呼吸过程中,水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别是( B )A第一阶段和第二阶段 B第二阶段和第三阶段C第一阶段和第三阶段 D第三阶段和第二阶段2下列有关细胞呼吸的叙述中正确的是( B )A无氧呼吸的终产物有HB有氧呼吸一定要有氧气参与C无氧呼吸的产物都是无机物D无氧呼吸和有氧呼吸时两个完全不同的过程3买罐头食品时,发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”,引起盖子鼓起的最可能原因是( B )A好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2O B微生物呼吸,产生CO2和C2H5OHC乳酸菌呼吸,产生CO2和C3H6O D酵母菌呼吸,产生CO2和H2O四、课堂小结教师与学生一起小结本节知识,学生边讲教师边板书,或通过课件展示。