4.3.1《 细胞呼吸》 教案(苏教版必修1)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“苏教版必修1细胞呼吸”。
4.3.1 细胞呼吸
教学目标
1.说明细胞呼吸的本质,能对细胞呼吸与有机燃料的燃烧进行比较。2.说明有氧呼吸与无氧呼吸的过程。3.说出细胞的无氧呼吸与有氧呼吸的区别。4.说出细胞呼吸原理的应用。
5.运用实验器材进行“影响酵母菌无氧呼吸的因素”的实验探究。
6.通过对“有氧呼吸的过程、细胞中有氧呼吸与无氧呼吸示意图”等图群学习,进一步提高图表对比分析能力以及运用恰当的生物学知识有效地表述图表、公式等提供的信息能力。
7.参与有氧呼吸与无氧呼吸的区别的比较讨论,形成综合分析问题的能力。8.尝试探究“影响酵母菌无氧呼吸的因素”,探索影响酵母菌无氧呼吸的多种因素。9.参与实验设计,懂得定性实验与定量实验之间的关系。
10.认同科学不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
11.认同科学、社会、技术相统一的思想(STS)。
12.通过亲历探究“影响酵母菌无氧呼吸的因素”的过程,培养学生严谨、求实、创新的精神。
13.通过小组学习过程中的合作与交往,培养学生的协作意识与交往的态度。
教学重点
1.细胞呼吸的本质。
2.有氧呼吸与无氧呼吸的过程。3.有氧呼吸与无氧呼吸的区别。
4.从生产实践的角度探讨细胞呼吸原理的应用。教学难点
1.有氧呼吸与无氧呼吸的过程。2.细胞呼吸原理的应用。
教具准备
细胞有氧呼吸与无氧呼吸过程的多媒体课件、细胞有氧呼吸与无氧呼吸区别的投影片、教师通过网络等途径收集的一组有关“细胞呼吸在生产实践中的应用”的信息。
课时安排 3课时
第1课时 细胞呼吸产生能量与细胞呼吸的过程(有氧呼吸)
教学过程
导入新课 课件展示:
(1)寒冷冬季的一个夜晚,一群人围在一堆篝火旁取暖。
(2)某现代化啤酒生产企业,利用发酵工程技术大量生产啤酒。
(3)某同学因10 000米长跑以后,觉得筋疲力尽。
(4)一片果园内的果树因遭受水淹而正在慢慢萎蔫,并不断有果树死去。
(5)农民经常要锄田,因为这样可以提高作物的产量。
(6)汽车在飞快地奔驰,同时不断地消耗着汽油,一些尾气正从其排气管中被排出。
生
在细胞中应该有一个类似糖类等能源物质燃烧的过程,可以将糖类等分子中的能量释放出来,但又不伤及细胞。
板 书:
(二)细胞呼吸的定义
师
(1)在生物细胞内,糖类等有机物中储存的能量是逐步地、缓慢地被释放出来的,除了一部分以热量形式向外界释放以外,还有一部分能量被转移到ATP中,随时地被细胞利用于各种生命活动过程。
(2)科学家经过研究发现,在细胞中的确存在这样的过程,这就是细胞呼吸。
(3)细胞呼吸主要指糖类、脂质与蛋白质等有机物,在生物活细胞内氧化分解为水和二氧化碳,或者分解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。
(4)细胞呼吸不同于有机物在体外被燃烧氧化的另一个特点,是有机物在细胞内多种酶的催化作用下,被逐步分解,因为能量是被逐步释放的,因而没有剧烈的发光、发热的现象。
师
“细胞呼吸”与我们通常了解的“呼吸运动”是一回事吗? 学生活动:回忆人体呼吸的过程,试图比较“呼吸运动”与“呼吸作用”的不同,并尝试与他人交流自己的观点。
师
(1)其实“细胞呼吸”并非我们学习过的“呼吸运动”。我们熟悉的“呼吸运动”也就是所谓的肺通气,是指人和动物体通过呼吸肌的运动使得胸廓、膈肌收缩或扩张,以改变胸廓容积,最终改变胸廓内的压强,从而达成与外界进行的气体交换过程。
(2)而“细胞呼吸”是指糖类、脂质与蛋白质等有机物,在生物活细胞内氧化分解为水和二氧化碳,或者分解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程,通常也叫做“呼吸作用”。正是因为所有生物的细胞都具备这一功能,才能保证所有生物正常的生命活动。
(3)“呼吸运动”与“细胞呼吸”的现象和本质是有所区别的。
师生互动:教师引导学生阅读文本P61,并尝试对表格提供的信息进行分析。
生甲
表格中不同植物组织的细胞呼吸速率是在25 ℃条件下测得的,说明温度会影响细胞呼吸的速率,可能与温度影响细胞内呼吸酶的活性有关。生乙
说明不同植物细胞呼吸的速率是不同的,可能与不同植物细胞内呼吸酶的种类不同有关。生丙
表格中干种子的呼吸作用速率最小,可能与干种子细胞缺乏自由水有关。„„
板 书:
(三)细胞呼吸的实质
课件展示:
板 书:
二、细胞呼吸的过程
(一)有氧呼吸
师
细胞的有氧呼吸是细胞呼吸的主要类型,是生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放能量的过程。
师
细胞呼吸是否一定要以糖类作为呼吸底物?可以以脂肪或蛋白质作为底物吗?为什么? 生
细胞呼吸不一定要以糖类作为呼吸底物;可以以脂肪或蛋白质作为呼吸底物,因为脂肪与蛋白质等其他的有机物(如乳酸、丙酮酸等)中也具有能量。
师
假如人体的骨骼肌细胞内以葡萄糖作为呼吸底物为例,进行有氧呼吸,那么其具体过程是怎样的?能否从有氧呼吸的场所、条件、原料、过程、产物以及产物去向来阐述细胞有氧呼吸的整个过程。
课件展示:
(1)通过展示骨骼肌细胞显微结构、线粒体亚显微立体结构、有氧呼吸第一、第二、第三阶段反应动画等情景,把学生带入真实场景,使学生学习兴趣高涨,并产生探究欲望。(2)在对有氧呼吸中的物质转变、能量转化一步步推理、分析讨论后,再采用多媒体技术对有氧呼吸全过程进行剖析讲解,以有氧呼吸中的物质转变与能量转化为两条主线,以同位素示踪技术为研究手段;以有氧呼吸第一、第二、第三阶段的反应为时间先后顺序,以细胞质基质、线粒体为空间先后顺序,系统地分析葡萄糖分解形成丙酮酸、丙酮酸氧化、还原态氢([H])的氧化等生理过程。从细胞是一个统一整体的概念出发,提出了控制有氧呼吸过程的信息流的概念;从能量转化与守恒的角度出发,让学生探究储存在有机物中的能量如何释放,其中一部分能量是如何被逐步转移进入ATP的。在总结讨论阶段,可利用多媒体技术中的箭头指向物体表面是闪烁的效果,帮助学生提高对有氧呼吸第一、第二、第三阶段反应的场所、条件、原料、过程、产物以及产物去向等关键知识的理解。
学生活动:结合多媒体提供的信息,阅读文本P62中“有氧呼吸的过程”的图群,思考有氧呼吸第一、第二、第三反应阶段反应的场所、条件、原料、过程、产物以及产物去向。
师
细胞的有氧呼吸,假如以反应场所来看,发生于细胞的哪些部位?主要部位是什么?为什么?
生
细胞的有氧呼吸,发生于细胞质基质和线粒体;主要部位是线粒体;因为线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所;高等生物细胞的有氧呼吸酶分布在线粒体中(只有类似硝化细菌的原核需氧型生物的有氧呼吸酶分布于细胞膜上)。
师
假如从反应的步骤来看,细胞的有氧呼吸主要可以分为几个阶段?分别是哪几个阶段?每一个阶段的反应场所、条件、原料、过程、产物以及产物去向是怎样的?
生
细胞的有氧呼吸主要可以分为三个阶段;第一阶段是葡萄糖在细胞质基质中被分解形成丙酮酸(糖酵解)阶段;第二阶段是丙酮酸在线粒体中被分解阶段;第三阶段是[H]和氧结合生成水,释放大量能量的阶段。(见右图)
+能量)。
(5)反应的产物有CO2、[H]、少量ATP(注:第二阶段也释放少量能量,其中一部分能量以热量形式散失,另一部分能量转移到ATP中,可再形成2ATP)。
(6)产物中,CO2离开线粒体,可以通过自由扩散出细胞膜,再通过血液循环至肺泡,最终通过气体交换而排出体外;在植物细胞内,则可以通过气孔进入大气,或进入叶绿体参与光合作用;[H]继续参与有氧呼吸的第三阶段反应;ATP直接用于各项生命活动。
学生活动:学生在教师的指导下自主分析有氧呼吸第三阶段的反应场所、条件、原料、过程、产物以及产物去向。
3.有氧呼吸的第三阶段([H]和氧结合生成水,释放大量能量的阶段)
(1)发生部位:细胞线粒体内膜上。
(2)条件:线粒体内的有氧呼吸酶系统、ADP+Pi、适宜的温度、pH与O2。(3)反应底物:[H]和氧。
(4)反应过程:在线粒体内有氧呼吸酶的催化下,前两阶段释放的[H]和O2结合生成水,同时释放大量能量,一部分能量以热量形式散失,另一部分形成34个ATP。即:
24[H]+6O2 。12H2O+能量(大量)(5)产物:水和34个ATP。
(6)产物去向:ATP直接用于各项生命活动;而水亦可参与其他的生命活动(如继续参与细胞呼吸、蛋白质水解等,在植物体内还可参加光合作用等生命活动)。
师
能否根据上述三个阶段推出有氧呼吸总反应式? 生
2C3H4O3+4[H]+能量(少量)C6H12O6 6CO2+20[H]+能量(少量)2C3H4O3+6H2O 6CO2+12H2O+能量(大量)有氧呼吸总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 酶酶酶酶(注:以C6H12O6为例,其他有机物也可以通过细胞呼吸)
课堂小结
师
能否对有氧呼吸的第一、第二、第三阶段进行列表分析?(教师利用多媒体呈示以下表格)
比较项目 发生部位 条件 反应底物 反应过程 产物 产物去向
有氧呼吸第一阶段
有氧呼吸第二阶段
有氧呼吸第三阶段
学生活动:根据表格自主分析、比较。
〔注:在细胞的有氧呼吸教学中,一定要让学生理解有氧呼吸的中间过程和中间产物,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)