5.3 细胞呼吸的原理和应用 导学案 【新教材】人教版(2019)高中生物必修一

第五章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的原理和应用导学案主备人：闵锐课型：自主审核：高一生物备课组集体备课时间：2020.03.05【生命观念】1.说出线粒体的结构和功能；2.线粒体结构与细胞呼吸的关系；3.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

【科学思维】分析有氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。

【科学探究】探究酵母菌细胞呼吸的方式，学会控制和检测实验变量。

【社会责任】探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。

【教学重点】1.探究酵母菌细胞呼吸的方式；2.有氧呼吸过程中物质与能量的变化。

【教学难点】1.探究酵母菌细胞呼吸的方式；2.有氧呼吸过程中物质与能量的变化。

一、细胞呼吸的方式1、阅读课本P90-91“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，完成以下问题。

（1）实验原理①酵母菌的特点：酵母菌属于_____________菌（代谢方式），既可进行_____________，又可进行_____________。

②CO2可使澄清石灰水变___________（根据___________程度检测CO2产生的多少）；CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由________→________→________（根据其变色时间的长短，可以检测CO2产生的多少）。

③检测酒精：酒精+_____________（浓硫酸溶液）：橙色→__________色【思考】质量分数为10%的NaOH溶液的作用是？B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。

想一想，这是为什么？【结论】酵母菌在有氧条件下产生大量的____________和水，酵母菌在无氧条件下产生少量的____________和____________。

2、对比实验：设置_________或__________的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。

二、有氧呼吸1、总反应式：____________________________________________________________。

2、概念：有氧呼吸是指细胞在________的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物__________氧化分解，产生____________和________，释放能量，生成大量_________的过程。

3、与有机物体外燃烧相比的特点：（1）有氧呼吸过程__________；（2）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；（3）释放出的能量有相当一部分储存在__________中。

1、概念：在没有__________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。

2、无氧呼吸的化学反应式（1）高等植物（水稻、苹果等）的无氧呼吸：____________________________________，实例：大多数植物、酵母菌等。

（2）高等动物和人的无氧呼吸：____________________________________，实例：乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根等。

1、温度应用：贮存水果时，适当__________温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。

2、O2浓度曲线：______________________________________________________________________。

3、水分：在一定范围内，自由水含量越多，代谢越_____________，细胞呼吸越_______。

4、CO2：_________CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。

五、细胞呼吸原理的应用1、选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免________病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。

2、酵母菌是_____________微生物。

酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并_____________；在无氧条件下则进行_____________。

3、对于板结的土壤及时松土透气，可以促进根细胞_________呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收。

此外还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。

4、物质的储存：（1）储存粮食：适宜的低温，低氧，__________；（2）储存水果、蔬菜：适宜的低温，低氧，_______________。

5、较深的伤口里_________氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。

所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。

6、有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。

人体细胞通过________呼吸可以获得较多的能量。

相反，百米冲刺等___________运动，是人体细胞在__________条件下进行的高速运动。

【课堂作业】1.适宜的温度条件下，在下列装置中都加入酵母（内有活酵母菌），其中适于产生酒精的装置是（）2.（海南2017·T7）下列有关植物细胞呼吸作用的叙述，正确的是（）A．分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B．若细胞既不吸收O2也不放出CO2，说明细胞已停止无氧呼吸C．适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D．利用葡萄糖进行有氧呼吸时，吸收O2与释放CO2的摩尔数不同3.在有氧呼吸过程中，进入细胞中的氧将（）①与氢结合生成水②与碳结合生成二氧化碳③在线粒体中被消耗④在线粒体和细胞质基质中被消耗A.①③B.①④C.②③D.②④4.有氧呼吸中产生能量最多的是（）A.形成二氧化碳时B.形成［H］时C.形成水时D.形成丙酮酸时5.新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中，可适当延长保鲜时间的原因是（）A.呼吸作用减弱B.呼吸作用加强C.光合作用减弱D.促进了物质的分解6.在线粒体内进行的有氧呼吸的过程是（）A.第一、二阶段B.第一、三阶段C.第二、三阶段D.第一、二、三阶段7.把小白鼠和青蛙从25℃的室温中移至5℃的环境中，这两种动物的需氧量会发生什么变化？（）A．两种动物的耗氧量都减少 B．两种动物的耗氧量都增加C．青蛙耗氧量减少，小白鼠耗氧量增加 D．青蛙耗氧量增加，小白鼠耗氧量减少第五章细胞的能量供应和利用第3节细胞呼吸的原理和应用导学案主备人：闵锐课型：自主审核：高一生物备课组集体备课时间：2020.03.05【生命观念】1.说出线粒体的结构和功能；2.线粒体结构与细胞呼吸的关系；3.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

【科学思维】分析有氧呼吸的三个阶段，理解细胞呼吸的实质。

【科学探究】探究酵母菌细胞呼吸的方式，学会控制和检测实验变量。

【社会责任】探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。

【教学重点】1.探究酵母菌细胞呼吸的方式；2.有氧呼吸过程中物质与能量的变化。

【教学难点】1.探究酵母菌细胞呼吸的方式；2.有氧呼吸过程中物质与能量的变化。

一、细胞呼吸的方式3、阅读课本P90-91“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，完成以下问题。

（2）实验原理①酵母菌的特点：酵母菌属于兼性厌氧菌（代谢方式），既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸。

②CO2可使澄清石灰水变浑浊（根据浑浊程度检测CO2产生的多少）；CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝→绿→黄（根据其变色时间的长短，可以检测CO2产生的多少）。

③检测酒精：酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色→灰绿色【思考】质量分数为10%的NaOH溶液的作用是？B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。

想一想，这是为什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，B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。

这是为了消耗锥形瓶中的O2，使酵母菌处在无氧条件下。

【结论】酵母菌在有氧条件下产生大量的CO2和水，酵母菌在无氧条件下产生少量的CO2和酒精。

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，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫做对比实验，也叫相互对照实验。

二、有氧呼吸1、总反应式：2、概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

3、与有机物体外燃烧相比的特点：（1）有氧呼吸过程温和；（2）有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；（3）释放出的能量有相当一部分储存在ATP中。

有氧呼吸场所反应物生成物释放能量第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸和[H] 少量第二阶段线粒体基质丙酮酸和H2O CO2和[H] 少量第三阶段线粒体内膜[H]和O2H2O 大量1、概念：在没有O2参与的情况下，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。

2、无氧呼吸的化学反应式（1）高等植物（水稻、苹果等）的无氧呼吸：，实例：大多数植物、酵母菌等。

（2）高等动物和人的无氧呼吸：，实例：乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根等。

有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件需氧、酶、适宜温度不需氧、需酶、适宜温度产物CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸能量变化释放大量能量，每mol葡萄糖合成32molATP释放少量能量，每mol葡萄糖合成2molATP相同点联系反应的第一阶段完全相同实质分解有机物，释放能量，合成ATP1、温度应用：贮存水果时，适当降低温度，可降低与细胞呼吸有关酶的活性，而延长保存时间。

4、O2浓度曲线：见右图。

3、水分：在一定范围内，自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。

4、CO2：增加CO2浓度，降低O2浓度有良好的保鲜效果。

五、细胞呼吸原理的应用1、选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。

2、酵母菌是兼性厌氧微生物。

酵母菌在适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。

3、对于板结的土壤及时松土透气，可以促进根细胞有氧呼吸，有利于根系的生长和对无机盐的吸收。

此外还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，促使这些微生物对有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。

4、物质的储存：（1）储存粮食：适宜的低温，低氧，干燥（水分很少）；（2）储存水果、蔬菜：适宜的低温，低氧，适宜的湿度。

5、较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。

所以，伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。

6、有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。

人体细胞通过有氧呼吸可以获得较多的能量。

相反，百米冲刺等无氧运动，是人体细胞在缺氧条件下进行的高速运动。