資源簡介

第五章 細胞的能量供應和利用
第三節 細胞呼吸的原理和應用
一 細胞呼吸的方式與有氧呼吸
【教學目標的確定】
課程標準與本節對應的要求是：“說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。”根據上述要求和建議，本節課教學目標確定如下：
1.通過探究活動，掌握酵母菌細胞的呼吸方式，并在探究的過程中理解細胞呼吸的概念。
2.掌握有氧呼吸的過程。
【教學重難點】
教學重點：探究酵母菌細胞的呼吸方式；有氧呼吸的過程。
教學難點：探究酵母菌細胞的呼吸方式；有氧呼吸的過程。
【教學步驟】
1.新課導入
教師：展示發酵生產葡萄酒的車間的圖片，講解用酵母菌制作飼料添加劑和葡萄酒的區別。
教師：都是培養酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封
教師：通氣可以給酵母菌提供呼吸需要的氧氣，利于酵母菌進 旺盛的細胞分裂；密封則是避免空氣進入，便于酵母菌在氧條件下分解有機物產生酒精。
教師：為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖
教師：在有氧條件下，酵母菌分解營養物質釋放的能量多，這些能量可以為酵母菌細胞進行物質代謝和細胞分裂提供充足的動力。
教師：在密封發酵時,酵母菌將有機物轉化為酒精對它自身有什么意義
教師：密封發酵時，酵母菌將有機物轉化為酒精的同時，能為自己的生命活動提供少量能量。
教師：那么細胞呼吸是否需要氧氣？生物在有氧和無氧條件下是否都能進行細胞呼吸呢？
2.新課講授
一、細胞呼吸的方式
教師：展示酵母菌的圖片，講解酵母菌的呼吸方式。
教師：講解探究酵母菌細胞呼吸的方式的探究流程。
提出問題→作出假設→設計實驗→進行實驗→得出結論→表達交流。
講解各個步驟應該怎么做以及注意事項。
教師：課件展示探究酵母菌細胞呼吸的方式的實驗過程，也可帶領學生進行實驗。
教師：展示這個實驗的實驗現象，講解實驗結論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產生酒精，還產生少量的二氧化碳。
二、有氧呼吸
教師：展示有氧呼吸的主要場所，講解線粒體的結構特點。
教師：結合線粒體的結構，通過展示圖片，講解有氧呼吸的三個過程。
第一階段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產生少量的[H]，并且釋放出少量的能量。這一階段不需要氧的參與，是在細胞質基質中進行的。
第二階段：丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]，并釋放出少量的能量。這一階段不需要氧直接參與，是在線粒體基質中進行的。
第三階段：上述兩個階段產生的[H]，經過一系列的化學反應，與氧結合形成水，同時釋放出大量的能量。這一階段需要氧的參與，是在線粒體內膜上進行的。
教師：講解三個階段的反應式，引導學生進行總結，講解有氧呼吸的總反應式。
教師：在細胞內，1mol葡萄糖徹底氧化分解可以釋放出2870kJ的能量，可使977.28kJ左右的能量儲存在ATP中，其余的能量則以熱能的形式散失掉了。請你計算一下，有氧呼吸的能量轉化效率大約是多少，這些能量大約能使多少ADP轉化為ATP？
教師：有氧呼吸的能量轉化效率大約為34%。結合上一節所學內容，1 mol ATP分子的高能鍵含有30.54J的能量，因此，1mol葡萄糖能夠使32 mol ADP分子轉化為ATP分子。
教師：與燃燒迅速釋放能量相比，有氧呼吸是逐級釋放能量的，這對于生物體來說具有什么意義？
教師：燃燒是一種迅速釋放能量的過程，而有氧呼吸過程則是逐步緩慢釋放能量，這種方式保證有機物中的能量得到最充分的利用，主要表現在兩個方面：可以使有機物中的能量逐步地轉移到ATP中；能量緩慢有序地釋放，有利于維持細胞的相對穩定狀態。
3.板書設計
5.3.1細胞呼吸的方式與有氧呼吸
一、細胞呼吸的方式
探究酵母菌細胞呼吸的方式：提出問題→作出假設→設計實驗→進行實驗→得出結論→表達交流
二、有氧呼吸
第一階段：細胞質基質
第二階段：線粒體基質
第三階段：線粒體內膜
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