人教版生物必修一5.3 《ATP的主要来源—细胞呼吸》PPT课件+教学设计+同步练习

人教版高中生物必修一

第5章 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸

教学设计

【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。

4．进行酵母菌细胞的呼吸方式的探究。

5．探讨呼吸作用在生产和生活中的应用。

【教学重难点】

1．教学重点：有氧呼吸的过程及原理。

解决方法：通过课件或挂图阐明有氧呼吸的过程及原理。

2．教学难点：

⑴细胞呼吸的原理和本质

⑵探究酵母菌细胞的呼吸方式。

解决方法：精心组织相关实验，达到预期效果，实践出真知。

【课时安排】

2课时

【教学方法】

讲解、启发法。

【教具准备】

课件

【学生活动】

1．指导学生阅读教材，找出需了解的知识点

2．通过探究，思考和讨论启发学生理解细胞呼吸的实质和过程等。

【教学过程】

第1课时 探究酵母菌的细胞呼吸的方式

[问题探讨]

我们知道，物质的燃烧需要氧气，发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。拉瓦锡曾把生物的呼吸作用比作碳和氢的缓慢燃烧过程。拉瓦锡的这一说法有道理吗？呼吸作用能够像燃烧那样剧烈吗？

 C6H12O6是细胞中的主要能源物质，细胞的生命活动离不开能量，许多化学反应都需要耗能，C6H12O6作为主要能源物质是如何被细胞利用的呢？

 如果我们在空气中燃烧C6H12O6，其能量将一下子释放出来。细胞生活在常温、常压下不可能通过燃烧释放能量，但应有一个类似的过程。由于生过程是持续不断的，需要C6H12O6中的能量逐步地、缓慢地释放，科学家发现确有这样的过程，这就是细胞的呼吸作用。（讲解细胞呼吸作用的概念）

一、细胞呼吸的方式

 细胞呼吸是否需要氧？生物在有氧和无氧的条件下是否都能进行细胞呼吸呢？

[探究酵母菌的细胞呼吸的方式]

1．作出假设

2．分组讨论、设计实验方案

3．实施实验

4．分析与结论

5．表达、交流和应用

（上述具体内容详见书P91——92）

学生在探究酵母菌细胞呼吸方式的活动中教师要提出下列问题：

1．酵母菌作为单细胞生物采取何种方式进行细胞呼吸？

2．酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞呼吸的产物是什么？

3．在实验中如何控制实验条件和检测实验结果？

4．如何设计对照实验？

学生通过实验、讨论后回答。

二、总结

 通过探究实验使我们知道酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，产生大量的CO2和H2O，在无氧条件下，产生酒精和少量的CO2，

三、布置作业

1．写好实验报告

2．⑴在探究实验的设计过程中，往往要进行对比实验，下列有关叙述中正确的是

A．只能设置两个实验组，互为对比实验

B．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，没有对比实验

C．进行对比实验是为了探究某种因素与实验对象的关系

D．只要实验现象明显，有没有对比实验对实验结论都没有影响

⑵酵母菌广泛用于发酵，为验证酒精发酵的产物，某研究小组设计了如图装置。1号、2号试管中均加入3mL蒸馏水和少许0.1%BTB溶液至蓝绿色（水为较强酸性时，BTB液呈黄色）。下列有关评价合理的是

A．1号管可以去除，应将1号管中BTB液换成澄清石灰水

B．该装置无法检验酒精的生成，仍需再补充其他装置

C．温度偏高，导致发酵管内O2少，酵母菌繁殖速度减慢，不利于发酵

D．为使发酵管中尽量少的含有O2，应先将葡萄糖液煮沸，待冷却后加入鲜酵母，再加少许蜡油，使之浮于混合液表面

四、板书设计

第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸

一、细胞呼吸的方式

1．细胞呼吸（概念）

2．探究酵母菌细胞呼吸的方式

作出假设→分组讨论、设计实验方案→实施实验→分析与结论→表达、交流和应用

3．细胞呼吸的类型

第2课时 ATP的主要来源——细胞呼吸

[导入] 通过酵母菌的探索活动，同学们发现了酵母细胞可以利用环境中的C6H1206进行生命活动，且这个过程在有氧气和无氧气的环境中都能完成。细胞呼吸的实质是，有机物的氧化分解，能量的释放和利用。细胞呼吸是一个由多种酶参与催化，多步骤的过程。细胞呼吸通常在有氧的情况下进行，但是某些细胞也在无氧的环境下进行呼吸，有氧呼吸是主要形式。

[新授]

一、有氧呼吸

   有氧呼吸是细胞中进行的分解有机物释放能量的重要生命过程。它的总化学反应式：

  C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量

有氧呼吸可以分为三个阶段进行。

第一阶段：葡萄糖的降解阶段。

a. 发生部位：细胞质基质。

b. 过程：在酶催化下葡萄糖分解为丙酮酸。

c. 产物：丙酮酸、少量[H]和少量ATP。

第二阶段：丙酮酸分解阶段。

a. 发生部位：细胞线粒体的基质内。

b. 过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]。

c. 产物：二氧化碳、[H]、少量ATP。

第三阶段：[H]和氧结合生成水，释放大量能量的阶段。

a. 发生部位：细胞线粒体内膜上。

b. 过程：在酶的催化下，前两阶段释放的[H]和氧结合形成水，并释放出大量能量，形成大量ATP。

c. 产物：水和ATP。

此处一定要学生理解有氧呼吸的中间产过程和产物，有条件的学校可以根据学生理解和接受能力的情况，将有氧呼吸的主要过程（三羧酸循环）较详细地介绍给学生，便于学生理解。

二、无氧呼吸

无氧呼吸是指细胞可以在无氧的条件下，将有机物分解为不彻底的氧化产物，并释放出少量能量的过程。它的总反应是：

C6H12O6 2CO2＋2C2H5OH（酒精）＋少量能量

C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）＋少量能量

通常无氧呼吸分为两个阶段。

第一阶段：葡萄糖降解阶段。

a. 发生部位：细胞质基质中。

b. 过程：与有氧呼吸相同。

c. 产物：丙酮酸、少量ATP。

第二阶段：丙酮酸继续分解阶段。

a. 发生部位：细胞质基质。

b. 过程：在不同酶的催化下，丙酮酸继续分解产生酒精和二氧化碳或乳酸，并释放出少量能量。

c. 产物：酒精和二氧化碳或乳酸，少量能量。

最常见的无氧呼吸发生在微生物身上，常常称为“发酵”，如酒精发酵和乳酸发酵。人和高等动物细胞内也有类似乳酸发酵的过程。人在剧烈运动时，或从平原进入高原时，身体的局部组织缺氧，产生的丙酮酸不能及时进入线粒体进行有氧氧化，于是丙酮酸可以通过乳酸发酵的途径进行无氧呼吸。无氧呼吸只能形成少量ATP，与有氧呼吸相比相差很大。

有条件的学校，老师可以进一步分析无氧呼吸产生的乳酸的去路，以便加深学生对这一过程的理解。例如，无氧呼吸产生的乳酸最终可以进入肝脏，在那里形成丙酮酸再次进入线粒体参与有氧氧化；同时产生的乳酸进入血液中还可以进一步刺激呼吸，加快氧气的供应等。

三、有氧呼吸和无氧呼吸的异同。

四、细胞呼吸原理的应用。

对照书P95——96实例引导学生讨论并提出自己的观点。

五、总结。

重点小结有氧呼吸和无氧呼吸的过程。

六、布置作业。

P96练习

七、板书设计。

（一）有氧呼吸

1、概念

2、过程

⑴C6H12O62C3H4O3＋4[H]＋能量 （细胞质的基质）

⑵2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量  （线粒体）

⑶6CO2＋24[H] 12H2O＋能量  （线粒体）

总反应式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量

（二）无氧呼吸

1．概念

2．过程

⑴与有氧呼吸完全相同。

⑵生成乳酸或酒精和CO2。

总反应式：C6H12O62C3H6O3＋能量

C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量

3．发酵

 （三）有氧呼吸与无氧呼吸的异同。

（四）细胞呼吸原理的应用。