细胞呼吸导学案

【学习目标】： 知识目标

1 说出细胞呼吸的概念、类型、场所、生理意义、以及在生产生活实践上的应用。 2 说明有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解、区别和联系。 能力目标

1通过学生读书及与教师的讨论活动，培养学生自主和主动理解新知识的能力。

2通过讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同，培养自我建构知识体系和对相关知识进行分析比较的能力。

情感态度与价值观目标

在教学中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化及适应的特性，学会用发展变化的观点认识生命。 【教学重点】：有氧呼吸的过程 【教学难点】：有氧呼吸中的物质和能量变化。 【自主学习】一、细胞呼吸的方式及概念

1．概念： 在细胞内经过一系列的 ，生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。 2．方式：可分为 和 两种类型。 【合作探究】：1、如何理解细胞呼吸的发生场所、分解底物、呼吸产物、反应类型及能量变化？ 2、细胞呼吸与人的呼吸是同一过程吗？ 二、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式

（一）原理：①在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，可以将葡萄糖氧化分解形成二氧化碳和水，并

释放能量。在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，能将葡萄糖转变成酒精和二氧化碳。

【合作探究】：2、② (为什么可以选择酵母菌作为实验对象？)

③(检测细胞呼吸产物的原理和方法)

【合作探究】：3（二）实验变量：

自变量： 。无关变量： 因变量：

（三）材料用具：20g新鲜的食用酵母菌、质量分数为5%的葡萄糖溶液，澄清石灰水、溴麝香草酚蓝

试剂、体积分数为95%－97%的含一定浓度的重铬酸钾的浓硫酸溶液、锥形瓶5个、洁净的试管、小气泵。 （四）实验装置：

思考：①在有氧条件的装置中氢氧化钠溶液和澄清石灰水的作用是什么？

②B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，为什么？

③实验温度应控制在 ；如何控制无关变量？ 【合作探究】：4（五）实验现象： （六）结论： 【自主学习】三、有氧呼吸

（一）主要场所： 结构和成分: （二）过程：

1．第一阶段： （1）场所：

（2）过程：在酶的催化下，1分子葡萄糖分解为 ，产生少量 ，并且释放出少量的 合成少量 。不需要 参与。

（3）反应式：

2．第二阶段：（1）场所： （2）过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成 ， 并释放出少量的 合成少量 。不需要 参与。

（3）反应式： 3．第三阶段：

（1）场所： （2）过程：在酶的催化下，前两阶段产生的[H]和氧结合，形成 ，并释放出大量的 合

成大量 。需要 参与。

（3）反应式： 【合作探究】：5 总反应式： 分析：元素转移方向：

H2O中的“H”来自于“ ”，“O”来自于“ ”； CO2中的“C”来自于“ ”，“O”来自于“ ”

（三）概念：细胞在 参与下，通过 的催化作用，把

等有机物氧化分解，产生 ，释放 ，生成许多 的过程。

（四）能量去向：1mol的葡萄糖彻底氧化分解后可使1161kJ左右的能量储存在 中，其余的能量以 的形式散失。

（五）有氧呼吸三个阶段的比较：

项目 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 线粒体基质 反应物 [H]+O2 生成物 [H]+CO2 形成ATP数量 大量 与氧的关系 无关 物质变化 能量变化 【合作探究】：6四、无氧呼吸： 1．条件： 条件下。

2．场所： 3．过程：

（1）第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同,释放少量能量。 （2）第二阶段： 酶 ________________ 丙酮酸 酶 4．化学反应式：

________________ （ 1） C6H12O6 酶 __________________________＋少量能量 （2）C6H12O6 酶 __________________________＋少量能量

【自主学习】5．发酵：

（1）概念：酵母菌、乳酸菌等微生物的 （2）类型：① 发酵：发酵产物为酒精和CO2，② 发酵：发酵产物为乳酸。 【合作探究】：7五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸场所 细胞质基质、 条件 需氧气、 不 分解产物 CO2、C2H5OH或 能量释放 大量 同 产生ATP数目 本质 相 过程 同 意义

【自主学习】六、细胞呼吸原理的应用

1．包扎伤口，选用透气消毒纱布，其目的是 2．酵母菌酿酒：先通气，后密封。其原理是先让酵母菌 大量繁殖，再进行无氧呼吸产生 。

3．花盆经常松土：促进根部 ，有利吸收 等。 4．稻田定期排水：抑制 产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。 5．提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞 产生 。 6．破伤风杆菌感染伤口，须及时清洗伤口，以防 呼吸。 七、影响细胞呼吸的外界因素及其在生产实践中的应用 （一）温度： 呼 1．解读：通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸

吸强度，其曲线与温度影响酶活性的曲线 强度一致。

2．应用： （二）CO2浓度： 温度

1．解读： 2．应用： （三）水分: 1．解读：：在一定范围内，呼吸作用的强度随含水量的增加而

2．应用： （四）O2浓度

1.解读：①有氧呼吸：在一定范围内，

②无氧呼吸

2．应用： [拓展•延伸]

八、根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况

葡萄糖为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：1．无CO2释放时，细胞只进行产生 ，此种情况下，容器内的气体体积 ，如马铃薯块茎的无氧呼吸。

2．不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生 ，此种情况下，容器内气体体积 。如酵母菌的无氧呼吸。

3．当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积 ，但若将CO2吸收，可引起气体体积 。

4．当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。如酵母菌在不同的O2浓度下的细胞呼吸。此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可做如下分析：

（1）若 V Co ：V O2 ＝4：3，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率 。 （2）若 V 22CO 2 ： V

O2 ＞4：3，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率 有氧呼吸。 （3）若 V CO 2 ： V O 2 ＜4：3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率 无氧呼吸。

九、有关细胞呼吸计算的规律总结：

1．消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量比为

2．消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2与有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2物质的量之和的比为 3．产生等量的CO2时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖物质的量比为 4．产生等量的CO2时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的ATP物质的量之比为 5．消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸与有氧呼吸产生的ATP物质的量之比为

6．在进行有氧呼吸和无氧呼吸的气体变化计算及酶促反应速率比较时，应使用“C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量”和

“C6H12O6 2CO2＋2C2H5OH＋能量”这两个反应式，并结合化学课上所学的，根据化学反应方程式计算的规律和方法进行解答。

7．如果在题干中没有给出所要计算的具体数值，只有体积比，则可将比值当成实际体积（或物质的量）进行计算，最后求解。 十、练习：

1．下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是 （ ） A．细胞呼吸实际上是在细胞内进行的呼吸作用 B．细胞呼吸实际上就是细胞与环境间的气体交换 C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”过程 D．细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程 2．右图表示两类动物的耗氧量与环境温度的关系。 下列叙述正确的是 （ ）

①甲是恒温动物 ②乙是恒温动物 ③甲是变温动物 ④乙是变温动物 A.①② B．③④ C．①④ D．②③

3．检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，有关的描述不正确的是（ ）。

A．CO2可使澄清的石灰水变浑浊

B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄

C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色 D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色

4．有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。下列叙述错误的是 （ ）

氧浓度(％) a b c d 产生C02的量 9mol 12.5mol 15mol 30mol 产生酒精的量 9mol 6.5mol 6mol 0mol A．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6mol B．a值应当为0

C．氧浓度为c时，有50％的葡萄糖用于酒精发酵 D．d浓度时只进行有氧呼吸

5．一罐用葡萄糖溶液培养的酵母菌，由于混入氧气，酵母菌就可进行两种细胞呼吸，假使全部酵母菌 都在分解葡萄糖，且两种呼吸消耗葡萄糖的速度相等。当 罐内产生的CO2与酒精的mol数之比为2∶1时，有多少酵母菌在进行有氧呼吸？( )

A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．1/5

6．下图 表示某种植物非绿色器官在不同氧气浓度下CO2释放量和O2吸收量的变化，请根据图回答下面的问题：

（1）在外界氧浓度10％以下时，该器官的细

胞呼吸方式是 ；

（2）无氧呼吸强度与氧气浓度之间的关系

是 ；

（3）实线和虚线相交于C点，对于B、C点，以下叙述正确的是（ ）。 A．B点无氧呼吸强度最弱 B．B点植物呼吸作用最弱

C．C点植物既进行有氧呼吸又进行无氧

呼吸

D．C点植物只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制

（4）AB段表示CO2释放量减少，其原因是 ； （5）图中阴影部分的面积代表 ；

（6）当外界氧浓度为4％～5％时，该器官CO2的释放量相对值为0.6，而O2的吸收量相对值为0.4。

此时无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍。