呼吸作用高中生物教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-24生物的呼吸作用。
生物的呼吸作用
1、識記細(xì)胞呼吸的概念及有氧呼吸和無氧呼吸的概念;
2、理解細(xì)胞呼吸的過程和意義,有氧呼吸與無氧呼吸的異同;
3、能運(yùn)用有氧呼吸各階段的物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)變特點(diǎn)及細(xì)胞呼吸與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系解決問題。
1、重點(diǎn):有氧呼吸和無氧呼吸的過程和反應(yīng)式
2、難點(diǎn):有氧呼吸和無氧呼吸的過程和應(yīng)用
一、導(dǎo)言1——細(xì)胞呼吸(生物氧化)的概念
前學(xué)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝,知道生物體在進(jìn)行三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝時(shí),有一共同點(diǎn):都能氧化分解為生命活動(dòng)供能。生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過程——叫細(xì)胞呼吸(也叫生物氧化)。
導(dǎo)言2——細(xì)胞呼吸(生物氧化)的概念
前學(xué)綠色植物的光合作用,其實(shí)質(zhì)是把二氧化碳和水這兩種無機(jī)物合成有機(jī)物,把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中,在綠色植物的細(xì)胞中,還存在一個(gè)與光合作用相反的生理過程——細(xì)胞呼吸。生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過程——叫細(xì)胞呼吸(也叫生物氧化)。
二、細(xì)胞呼吸的方式及過程
1、有氧呼吸
(1)概念:細(xì)胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生出二氧化碳和水,同時(shí)釋放大量能量的過程
(2)場所:線粒體(主要)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
(3)反應(yīng)式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
(4)能量釋放
1mol葡萄糖在動(dòng)物體內(nèi)和體外完全氧化分解時(shí)都釋放出2870KJ的能量,其中儲(chǔ)存在ATP中的約1161kJ,其余的能量1709KJ都以熱能形式散失.(在體內(nèi)的氧化分解,要經(jīng)過許多中間步驟,能量是逐步釋放的)
(5)過程:
第一階段C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+[H](少量)+能量(少量)(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))
第二階段C3H4O3(丙酮酸)+H2OCO2+[H]+能量(少量)(線粒體)
第三階段[H]+O2H2O+能量(大量)(線粒體)
2、無氧呼吸
(1)概念:一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放少量能量的過程
(2)場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
(3)反應(yīng)式:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量
(4)能量釋放
無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,此時(shí)只釋放出196.65KJ的能量(其中有61。08KJ的能量轉(zhuǎn)移到了ATP中)。
無氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)只釋放出225.94KJ的能量,(其中61。08KJ能量轉(zhuǎn)移到了ATP中)還有部分能量儲(chǔ)存在其不完全的氧化產(chǎn)物乳酸或酒精中
(5)過程:
第一階段C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)+[H](少量)+能量(少量)(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))
C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
第二階段2C3H4O3(丙酮酸)
C3H6O3(乳酸)+能量
3、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸
不
同
點(diǎn)場所主要在線粒體(第一步在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三步在線粒體)全部在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
是否需氧需氧不需氧
最終產(chǎn)物二氧化碳和水二氧化碳和酒精或乳酸
釋放能量多少
相
同
點(diǎn)聯(lián)系第一階段的反應(yīng)完全相同,并都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行
實(shí)質(zhì)分解有機(jī)物,釋放能量,形成ATP,為生命活動(dòng)供能
三、細(xì)胞呼吸的意義
第一:為生物體的生命活動(dòng)提供能量。如:細(xì)胞分裂、植株的生長、礦質(zhì)元素的吸收、
肌肉收縮、神經(jīng)沖動(dòng)及沖動(dòng)的傳導(dǎo)
第二:為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。如:葡萄糖分解產(chǎn)生的丙酮酸是合成氨基酸的
原料。
四、光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別和聯(lián)系
光合作用細(xì)胞呼吸
代謝類型合成代謝(同化作用)分解代謝(異化作用)
區(qū)
別場所含葉綠體的細(xì)胞所有活細(xì)胞
物質(zhì)變化把無機(jī)物合成有機(jī)物把有機(jī)物分解成無機(jī)物
能量變化把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,是能量的儲(chǔ)存過程把有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能釋放并轉(zhuǎn)移到ATP中,是能量的釋放過程
條件只在光下進(jìn)行(需光和色素)時(shí)刻都在進(jìn)行
實(shí)質(zhì)合成物質(zhì),儲(chǔ)存能量分解物質(zhì),釋放能量
聯(lián)
系光合作用為細(xì)胞呼吸提供有機(jī)物,細(xì)胞呼吸為光合作用提供無機(jī)物
CO2 →光合作用 →有機(jī)物→細(xì)胞呼吸→CO2
1、影響細(xì)胞呼吸的因素:主要有溫度和O2的濃度.
其中溫度通過影響有關(guān)細(xì)胞呼吸酶的活性而影響細(xì)胞呼吸,一般地說O2的濃度能促進(jìn)有氧呼吸而抑制無氧呼吸。
2、怎樣有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量?白天增加光照強(qiáng)度晝夜溫差大
白天增加光照強(qiáng)度,增加光合作用,有利于有機(jī)物的合成。夜晚降溫減弱有機(jī)物分解。
3、水生植物之所以能在水中生活較長時(shí)間是因?yàn)樗鼈?1)有發(fā)達(dá)的通氣組織(如水稻莖是中空的,水生的蓮的莖中有發(fā)達(dá)的氣腔)(2)它們?nèi)淌軣o氧呼吸的能力較強(qiáng)。
4、食物的保鮮原理和措施
原理:抑制酶的活性;抑制經(jīng);細(xì)胞呼吸,減弱有機(jī)物分解速度等。
措施:低溫;減少水分;加N2或CO2等。
塑料袋包裝水果蔬菜有保鮮的功能,但時(shí)間過長會(huì)使蔬菜和水果腐爛變質(zhì)。因?yàn)樗芰洗b,隔絕空氣,降低了水果和蔬菜的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,延長保鮮時(shí)間,但時(shí)間過長,則會(huì)導(dǎo)致蔬菜和水果的無氧呼吸產(chǎn)生酒精對細(xì)胞的有毒害作用而導(dǎo)致的。
5、酵母菌是兼性厭氧型的,在有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸,在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸。
1、種子在存放前要曬干的主要目的是(B)
A、抑制蒸騰作用B、抑制細(xì)胞呼吸C、殺菌D、殺死種子細(xì)胞
2.右下圖為兩類動(dòng)物耗氧量與濃度的變化
曲線,其中正確的是(B)
A.甲為恒溫動(dòng)物,乙為變溫動(dòng)物
B.甲為變溫動(dòng)物,乙為恒溫動(dòng)物
C.甲乙都為變溫動(dòng)物
D.甲乙都為恒溫動(dòng)物
3.植物在有氧呼吸與無氧呼吸過程中,產(chǎn)生同樣數(shù)量ATP,所消耗的摩爾數(shù)是(D)
A.前者比后者約多9倍B.后者比前者約多9倍
C.前者約比后者多19倍D.后者比前者約多19倍
4.據(jù)測定,豌豆種子發(fā)芽早期二氧化碳的釋放量比氧氣的吸收量多3~4倍,這是因?yàn)榉N子此時(shí)(A)
A.種皮尚未破裂,種子內(nèi)部缺氧,無氧呼吸比有氧呼吸強(qiáng)
B.種子萌發(fā)時(shí),光合作用比細(xì)胞呼吸強(qiáng)C.種子萌發(fā)時(shí),細(xì)胞呼吸比光合作用強(qiáng)
D.萌發(fā)時(shí),種皮破裂,有氧呼吸大于無氧呼吸
5.在生產(chǎn)實(shí)踐中,儲(chǔ)藏蔬菜和水果的最佳儲(chǔ)藏條件的組合是(B)
A.低溫、高氧、高二氧化碳B.低溫、低氧、高二氧化碳
C.高溫、高氧、高二氧化碳C.高溫、低氧、低二氧化碳
6.水稻種子催芽時(shí),谷堆太大,水又過多時(shí),結(jié)果會(huì)發(fā)生爛種爛芽,其主要原因是(D)
A.體積太大,中心溫度過高B.腐敗菌繁殖,破壞了種子與幼芽
C.無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的毒害D.無氧呼吸產(chǎn)生酒精的毒害
7.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的敘述中,只適用于有氧呼吸的是(C)
A.產(chǎn)生ATPB.產(chǎn)生丙酮酸C.產(chǎn)生水D.產(chǎn)生二氧化碳
8.人體內(nèi)代謝終產(chǎn)物二氧化碳的形成場所是(D)
A.肺泡B.血液C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D.線粒體
9.下列哪項(xiàng)是光合作用、有氧呼吸和無氧呼吸共有的現(xiàn)象(C)
A.在植物體內(nèi)隨時(shí)進(jìn)行B.分解葡萄糖
C.產(chǎn)生ATPD.在線粒體內(nèi)發(fā)生
10.大氣中的二氧化碳濃度能保持在0.03左右的水平,是由于在什么之間建立了動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果(B)
A、蒸騰作用和光合作用B、細(xì)胞.呼吸和光合作用
C、光反應(yīng)和暗反應(yīng)D、有氧呼吸和無氧呼吸
11.向正在進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞懸濁液中分別加入A、B、C、D四種抑制劑。加入A后,
氧氣不能被消耗;加入B后細(xì)胞質(zhì)中丙酮酸增多;加入C后,線粒體中的ADP增多;加入D后,丙酮酸減少。這四種抑制劑的作用分別是:D抑制葡萄糖的分解;B抑制丙酮酸的分解;A抑制[H]與氧結(jié)合成水;C抑制ATP生成。
12、將酵母菌研磨、離心分離后,得到上清夜(含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))和沉淀物(含細(xì)胞器)。把等量上清夜、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙三個(gè)試管中,分別進(jìn)行以下四項(xiàng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn):
(1)實(shí)驗(yàn)一:向三個(gè)試管中分別滴加等量的葡萄糖溶液,甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是:甲___C2H5OH+CO2__、乙無反應(yīng),還是C6H12O6、丙__CO2和H2O____。
(2)實(shí)驗(yàn)二:向三個(gè)試管中分別滴加等量丙酮酸,甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是:甲____________、乙__CO2和H2O_____、丙__CO2和H2O____。
(3)實(shí)驗(yàn)三:在隔絕空氣的情況下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)一,甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是:
甲__C2H5OH+CO2__、乙__________、丙__C2H5OH+CO2_____。
(4)實(shí)驗(yàn)四:向三個(gè)試管中分別加入等量的熒光素(螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì))。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),從理論上講,發(fā)熒光最強(qiáng)的是實(shí)驗(yàn)__一____中的____丙_____試管,原因是
葡萄糖經(jīng)有氧呼吸釋放大量能量。
13.下圖示大氣中氧濃度對酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生CO2的影響,據(jù)圖回答
①A點(diǎn)酵母菌細(xì)胞為什么能產(chǎn)生較多的CO2
酵母菌細(xì)胞在無氧時(shí)無氧呼吸較強(qiáng)。
②為什么由A到B,CO2產(chǎn)生越來越少。
O2逐漸增加,無氧呼吸受抑制。
③為什么由B到C,CO2出現(xiàn)新的高峰。
O2逐漸增加后,有氧呼吸逐漸增強(qiáng)。
④為了利于果蔬的貯藏,貯藏室中的O2濃度應(yīng)調(diào)到那一點(diǎn)?B理由?細(xì)胞呼吸(有氧和無氧)最弱,有機(jī)物被分解得最少。
14.圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下氣體吸收量和釋放量的變化,請根據(jù)圖回答:
(1)外界氧濃度在3以下時(shí),該器官的細(xì)胞呼吸方式主要無氧呼吸,你做出這種判斷的理由是無O2吸收,但有CO2的產(chǎn)生。
(2)外界氧濃度在5~15時(shí),該器官的細(xì)胞呼吸方式是有氧和無氧呼吸都有,你做出這種判斷的理由是有O2的吸收和CO2的釋放,但吸收的O2量小于CO2的釋放量。
(3)該器官二氧化碳的釋放與氧氣的吸收兩條曲線在B點(diǎn)相交后重合為一條曲線,這表明該器官的細(xì)胞呼吸方式主要是有氧呼吸,你做出這種判斷的理由是O2的吸收量等于CO2的釋放量。
(4)當(dāng)外界氧濃度為10%時(shí),該器官CO2釋放量的相對值為0.6,而O2吸收量的相對值為0.4。此時(shí),無氧呼吸的CO2釋放量的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的2/4=1/2;消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸0.1/0.4x6=1.5倍;形成ATP的數(shù)量約相當(dāng)于有氧呼吸的3/38。(據(jù)C6H12O6→2CO2+61.08和C6H12O6→6CO2+1161)
15、圖示為測定細(xì)胞呼吸的裝置圖,據(jù)圖回答:
1)A瓶內(nèi)NaOH的作用是吸收CO2。B瓶內(nèi)石灰水的作用是檢測CO2的有無。
2)為何要用不透光的玻璃罩罩住植物讓植物只進(jìn)行呼吸作用,不進(jìn)行光合作用。
3)D瓶內(nèi)石灰水的作用是測定呼吸作用產(chǎn)物中有無CO2。
4)如果將植物換成正在萌發(fā)的正常的種子,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一樣一樣。
16.對于綠色植物來說,在以下的條件下,哪一種生理過程可以在四個(gè)條件下持續(xù)進(jìn)行(D) 晴天陰天雨天夜晚
A光合作用B吸收水分C蒸騰作用D細(xì)胞呼吸
17.將一棵重約0.2kg的柳樹,栽培于肥育的土壤中,兩年后連根挖出,稱其干重達(dá)11kg,增加的這10余千克,主要來源于(D)
A.土壤中的礦只質(zhì)元素B.土壤中的水
C.大氣中的氧氣D.大氣中的二氧化碳
18.光合作用產(chǎn)生的H于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的H,(D)
A.都用于還原二氧化碳B.都用于還原氧氣
C.前者還原氧氣,后者還原CO2D.后者還原氧氣,前者還原CO2
19、下圖表示棉花在白天時(shí)間內(nèi)吸收或放出二氧化碳的速度關(guān)系,根據(jù)此圖回答下列問題
(1)在A時(shí)CO2的量處于相對的零位,這說明此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等(2)單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物積累最多的一段時(shí)間是(B)
A、A→BB、B→C C、A→FD、O→A
(3)植物經(jīng);細(xì)胞呼吸強(qiáng)度超過光合作用強(qiáng)度的一段時(shí)間是(A)
A、O→AB、A→BC、D→ED、E→F
(4)在D時(shí)(C)
A、只能進(jìn)行光合作用B、只進(jìn)行細(xì)胞呼吸
C、同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸D、無法確定
20、圖表示葉面積指數(shù)與細(xì)胞呼吸
和光合作用產(chǎn)物積累的關(guān)系(葉面
積指數(shù)是指:單位土地面積上植物
葉面積的數(shù)量。此數(shù)值越大,表示
植物葉片交錯(cuò)程度越大)。請據(jù)圖
回答:
1)呼吸量的曲線說明葉面積指數(shù)越大,呼
吸量越大,成正比。
2)干物質(zhì)量的曲線說明在一定的葉面積指數(shù)范圍內(nèi),光合作用產(chǎn)物積累量與葉面積指數(shù)成正比,但葉面積指數(shù)大到一定程度后,光合作用產(chǎn)物積累量不再隨葉面積指數(shù)增大而增大,反而有所下降。干物質(zhì)總量總是低于光合作用的實(shí)際量的原因是干物質(zhì)總量=光合作用實(shí)際量—細(xì)胞呼吸分解量。
3)葉面積指數(shù)達(dá)到某值以后,光合作用實(shí)際時(shí)不會(huì)隨葉面積指數(shù)的增加而增加,其原因是部分葉片得不到充足的光進(jìn)行光合作用,但細(xì)胞呼吸正常分解有機(jī)物。為保持最大干物質(zhì)量,應(yīng)采取的措施是合理密植,控制葉面積指數(shù)。
21、將農(nóng)田一晝夜的溫度變化Ⅰ,光照變化Ⅱ和植物吸收CO2的變化Ⅲ數(shù)據(jù)繪成曲線(見下圖)。請回答:
⑴植物在b-_f段內(nèi)制造有機(jī)物。⑵植物在c-_e段內(nèi)積累有機(jī)物。
⑶d處凹陷,原因是溫度過高,葉片上氣孔關(guān)閉,CO2吸收量減少,影響了光合作用中暗反應(yīng)的效率。
⑷a處凸起,原因是下半夜溫度偏低,使呼吸作用減弱。
⑸CO2的曲線(即曲線Ⅲ)與時(shí)間直線圍成一塊正面積和一塊負(fù)面積。植物在一晝夜中對有機(jī)物的有效積累的多少,取絕于這兩塊面積的代數(shù)和。
22、將某種綠色植物的葉片放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中,研究在不同溫度和不同光照強(qiáng)度以及黑暗條件下的光合作用和經(jīng);細(xì)胞呼吸,結(jié)果如圖所示。
(1)該葉片的呼吸速率在100C下是200C下的__1/3___倍。
(2)該葉片在200C,5000lux光照下,每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量為__4___mg。
(3)該葉片在100C,20000lux光照下,每小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氧氣量為__5.5__mg。
(4)如光合作用合成的有機(jī)物都是葡萄糖,該葉片在200C。20000lux光照下,每小時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖為___7.5___mg。
23、課本P74:一、二
課練P57:1——20
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高考生物必考知識點(diǎn):生物的呼吸作用
第七節(jié)生物的呼吸作用
名詞:1、呼吸作用(不是呼吸):指生物體的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,并且釋放出能量的過程。
2、有氧呼吸:指細(xì)胞在有氧的參與下,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量能量的過程。
3、無氧呼吸:一般是指細(xì)胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過程。
4、發(fā)酵:微生物的無氧呼吸。
語句:1、有氧呼吸:①場所:先在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì),后在線粒體。②過程:第一階段、(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì));第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2+20[H]+少量能量(線粒體);第三階段、24[H]+O2→12H2O+大量能量(線粒體)。
2、無氧呼吸(有氧呼吸是由無氧呼吸進(jìn)化而來):①場所:始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②過程:第一階段、和有氧呼吸的相同;第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒精)+CO2(或C3H6O3乳酸)②高等植物被淹產(chǎn)生酒精(如水稻),(蘋果、梨可以通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精);高等植物某些器官(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)產(chǎn)生乳酸,高等動(dòng)物和人無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。
3、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別和聯(lián)系①場所:有氧呼吸第一階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,第二、三階段在線粒體②O2和酶:有氧呼吸第一、二階段不需O2;第三階段:需O2,第一、二、三階段需不同酶;無氧呼吸--不需O2,需不同酶。③氧化分解:有氧呼吸--徹底,無氧呼吸--不徹底。④能量釋放:有氧呼吸(釋放大量能量38ATP)---1mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量儲(chǔ)存在ATP中;無氧呼吸(釋放少量能量2ATP)--1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量,其中61.08kJ儲(chǔ)存在ATP中。⑤有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。
4、呼吸作用的意義:為生物的生命活動(dòng)提供能量。為其它化合物合成提供原料。
5、關(guān)于呼吸作用的計(jì)算規(guī)律是:①消耗等量的葡萄糖時(shí),無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳物質(zhì)的量之比為1:3②產(chǎn)生同樣數(shù)量的ATP時(shí)無氧呼吸與有氧呼吸的葡萄糖物質(zhì)的量之比為19:1。如果某生物產(chǎn)生二氧化碳和消耗的氧氣量相等,則該生物只進(jìn)行有氧呼吸;如果某生物不消耗氧氣,只產(chǎn)生二氧化碳,則只進(jìn)行無氧呼吸;如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多,則兩種呼吸都進(jìn)行。
6、產(chǎn)生ATP的生理過程例如:有氧呼吸、光反應(yīng)、無氧呼吸(暗反應(yīng)不能產(chǎn)生)。在綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi),形成ATP的場所是:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應(yīng))、線粒體(有氧呼吸的主要場所)
人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教案
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人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教案
第七節(jié)生物的呼吸作用
有氧呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的異同;呼吸作用的本質(zhì);呼吸作用和光合作用的區(qū)別與聯(lián)系。
有氧呼吸過程;無氧呼吸的過程
2課時(shí)
掛圖、板圖、多媒體課件
第一課時(shí)
1、引言
因?yàn)楹粑饔迷诔踔猩飳W(xué)課上也是重點(diǎn)學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點(diǎn),教師可用下面的問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度:
你能寫出呼吸作用的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎?
呼吸作用的最本質(zhì)的物質(zhì)變化是什么?
呼吸作用最本質(zhì)的能量變化是什么?
呼吸作用發(fā)生在生物體的哪個(gè)部位?
呼吸作用的原料是什么?等等
因此,可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會(huì)有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實(shí)。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個(gè)階段時(shí),可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平化學(xué)反應(yīng)式,同時(shí)參看課本的圖解的的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,同時(shí)脫下4個(gè)[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下,共脫下20個(gè)[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個(gè)[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個(gè)階段進(jìn)行表解分析,如
第一階段
第二階段
第三階段
場所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體
線粒體
反應(yīng)物
葡萄糖
丙酮酸和水
還原性氫和氧氣
生成物
丙酮酸和還原性氫
二氧化碳和還原性氫
水
產(chǎn)生ATP數(shù)量
少量(2)
少量(2)
大量(4)
需要ATP數(shù)量
需要(2)
不需要
不需要
氧的關(guān)系
無關(guān)
無關(guān)
有關(guān)
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲(chǔ)存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個(gè)步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解:
①如:教師應(yīng)使學(xué)生明白有機(jī)物在體外氧化(即燃燒)與有機(jī)物在體內(nèi)氧化的化學(xué)本質(zhì)是完全一樣的,但其化學(xué)反應(yīng)的歷程卻是不一樣的,為此可提出這樣的問題:“有人說葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的氧化就是葡萄糖在體內(nèi)的“燃燒”過程,你認(rèn)為這一說法有道理嗎?”
本題涉及到了生物體的另一項(xiàng)極其重要的生理過程,即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的這種生理作用為什么可以叫“燃燒”,我們從對下表的分析入手,深入了解一下呼吸作用。
②再如:引導(dǎo)學(xué)生分析明白有氧呼吸為什么是一個(gè)氧化分解過程,教師可提出這樣問題:“你能分析一下為什么呼吸作用與有機(jī)物的氧化分解是同一個(gè)含義嗎?”
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)實(shí)際上是物質(zhì)得失電子的問題,對于一個(gè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng),可以有一個(gè)較為簡單的方法判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),若一個(gè)有機(jī)化合物去氫或加氧,這個(gè)物質(zhì)就是被氧化了,如果一個(gè)有機(jī)化合物加氫或去氧,這個(gè)物質(zhì)就是被還原了。
2017高考生物知識點(diǎn)整理:生物的呼吸作用
2017高考生物知識點(diǎn)整理:生物的呼吸作用
第七節(jié)生物的呼吸作用
名詞:1、呼吸作用(不是呼吸):指生物體的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,并且釋放出能量的過程。
2、有氧呼吸:指細(xì)胞在有氧的參與下,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量能量的過程。
3、無氧呼吸:一般是指細(xì)胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過程。
4、發(fā)酵:微生物的無氧呼吸。
語句:1、有氧呼吸:①場所:先在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì),后在線粒體。②過程:第一階段、(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì));第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2+20[H]+少量能量(線粒體);第三階段、24[H]+O2→12H2O+大量能量(線粒體)。
2、無氧呼吸(有氧呼吸是由無氧呼吸進(jìn)化而來):①場所:始終在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②過程:第一階段、和有氧呼吸的相同;第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒精)+CO2(或C3H6O3乳酸)②高等植物被淹產(chǎn)生酒精(如水稻),(蘋果、梨可以通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精);高等植物某些器官(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)產(chǎn)生乳酸,高等動(dòng)物和人無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。
3、有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別和聯(lián)系①場所:有氧呼吸第一階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,第二、三階段在線粒體②O2和酶:有氧呼吸第一、二階段不需O2;第三階段:需O2,第一、二、三階段需不同酶;無氧呼吸--不需O2,需不同酶。③氧化分解:有氧呼吸--徹底,無氧呼吸--不徹底。④能量釋放:有氧呼吸(釋放大量能量38ATP)---1mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量儲(chǔ)存在ATP中;無氧呼吸(釋放少量能量2ATP)--1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量,其中61.08kJ儲(chǔ)存在ATP中。⑤有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。
4、呼吸作用的意義:為生物的生命活動(dòng)提供能量。為其它化合物合成提供原料。
5、關(guān)于呼吸作用的計(jì)算規(guī)律是:①消耗等量的葡萄糖時(shí),無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳物質(zhì)的量之比為1:3②產(chǎn)生同樣數(shù)量的ATP時(shí)無氧呼吸與有氧呼吸的葡萄糖物質(zhì)的量之比為19:1。如果某生物產(chǎn)生二氧化碳和消耗的氧氣量相等,則該生物只進(jìn)行有氧呼吸;如果某生物不消耗氧氣,只產(chǎn)生二氧化碳,則只進(jìn)行無氧呼吸;如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多,則兩種呼吸都進(jìn)行。
6、產(chǎn)生ATP的生理過程例如:有氧呼吸、光反應(yīng)、無氧呼吸(暗反應(yīng)不能產(chǎn)生)。在綠色植物的葉肉細(xì)胞內(nèi),形成ATP的場所是:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應(yīng))、線粒體(有氧呼吸的主要場所)
人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教材分析
人教版高二生物上冊《生物的呼吸作用》教材分析
生物的呼吸作用
教學(xué)目標(biāo)
一、知識方面
1、使學(xué)生了解呼吸作用的概念
2、使學(xué)生掌握有氧呼吸的過程
3、使學(xué)生理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同
4、使學(xué)生理解呼吸作用的意義
5、使學(xué)生理解呼吸作用的本質(zhì)
6、使學(xué)生理解呼吸作用和光合作用這兩種生物界最重要的兩種生理過程的區(qū)別與聯(lián)系
二、能力方面
1、通過分析有氧呼吸的過程,訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)。
2、通過讓學(xué)生對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同、光合作用和呼吸作用的異同,培養(yǎng)學(xué)生列表比較能力和歸納的能力。
三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面
通過引導(dǎo)學(xué)生討論利用光合作用、呼吸作用的原理,提出使作物增產(chǎn)的措施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的理解,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)的意識,同時(shí)進(jìn)行生命科學(xué)價(jià)值觀的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。教材包括、有氧呼吸、無氧呼吸以及呼吸作用的意義等四部分內(nèi)容。
1、呼吸作用的概念
教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物課本中提到的類似,只是更加強(qiáng)調(diào)發(fā)生的部位在細(xì)胞中,氧化的底物不只是葡萄糖,還有糖類、脂類和蛋白質(zhì),這部分內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)呼吸作用原理起到承上啟下的作用。
2、有氧呼吸
教材首先指出有氧呼吸是高等動(dòng)、植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。
接著教材給出了有氧呼吸的總反應(yīng)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖闡述了有氧呼吸全過程的三個(gè)階段、并且指出了各階段進(jìn)行的場所:
第一階段是葡萄糖脫氫,產(chǎn)生還原性氫、丙酮酸和少量的ATP,這個(gè)階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行。
第二階段是丙酮酸繼續(xù)脫氫,同時(shí)需要水分子參與反應(yīng),產(chǎn)生還原性氫、二氧化碳和少量的ATP,這個(gè)階段在線粒體中進(jìn)行。
第三階段是前兩階段脫下的氫與氧氣結(jié)合生成水,這一階段產(chǎn)生了大量的ATP,這個(gè)階段也在線粒體中進(jìn)行。
3、無氧呼吸
教材首先說明生物一般是在無氧條件下能進(jìn)行無氧呼吸,并分別闡述了高等植物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所、高等動(dòng)物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所。
然后教材對一些高等植物的某些部分在進(jìn)行無氧呼吸時(shí)也可以產(chǎn)生乳酸又做了補(bǔ)充說明;同時(shí)教材還用小號字對有氧呼吸的進(jìn)化做了簡要的介紹。
教師在這里應(yīng)補(bǔ)充無氧呼吸與發(fā)酵這一組學(xué)生易混淆的概念。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
教材是以圖表結(jié)合講述的形式,對有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別進(jìn)行了比較。
5、呼吸作用的意義
教材從兩個(gè)方面論述了呼吸作用的意義,其一,為生物體的生命活動(dòng)提供能量;其二,為其他化合物的合成提供能量;在這里教師有必要對呼吸的意義作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,如:呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料;再如有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動(dòng)作用等。
教法建議
1、引言
因?yàn)楹粑饔迷诔踔猩镎n上也是重點(diǎn)學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點(diǎn),教師可設(shè)計(jì)問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度,并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會(huì)有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實(shí)。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個(gè)階段時(shí),可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式,同時(shí)參看課本圖解的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,同時(shí)脫下4個(gè)[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下,共脫下20個(gè)[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個(gè)[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個(gè)階段進(jìn)行表解分析。
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲(chǔ)存在ATP中,其余的能量都有以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個(gè)步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解。
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時(shí)也是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于生產(chǎn)實(shí)踐的相關(guān)問題,供學(xué)生討論,同時(shí)加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計(jì)這樣的問題:
“如果有人向你請教怎么能長期儲(chǔ)存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,你能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價(jià)值的建議或措施嗎?”
3、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會(huì)供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實(shí)際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過程。這個(gè)過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動(dòng)物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。最后總結(jié)無氧呼吸的全過程。
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計(jì)一些問題供學(xué)生討論。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。
教師為學(xué)生提供有價(jià)值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運(yùn)動(dòng)吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運(yùn)動(dòng)時(shí),你的身體其實(shí)采用不同的方式為你供能呢?
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
5、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同。
此時(shí)教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練其分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
6、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動(dòng)提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)??梢哉f,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個(gè)整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動(dòng)作用。