資源簡(jiǎn)介

(
學(xué)習(xí)目標(biāo)
)課堂探究案 5.3 細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用
1.通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，得出相關(guān)結(jié)論（科學(xué)探究）
2.通過(guò)分析資料和模型建構(gòu)，闡明有氧呼吸的過(guò)程和能量利用特點(diǎn)（科學(xué)探究、生命觀念）
(
探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
學(xué)習(xí)任務(wù)一
) (
學(xué)習(xí)任務(wù)一
)
閱讀課本P90第二自然段，思考細(xì)胞呼吸與我們通常說(shuō)的“呼吸、心跳”中的呼吸含義是否相同？ 。細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的 ，并釋放 。
一、細(xì)胞呼吸的方式
實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
閱讀課本P90探究 實(shí)踐 中第一自然段并思考：
1.選酵母菌進(jìn)行探究的原因：酵母菌在 和 下都能生存，屬于 菌 。
2.科學(xué)探究的流程
閱讀課本P91參考案例，結(jié)合酵母菌可以發(fā)面和釀酒的嘗試提出問(wèn)題。
(
) (
提出問(wèn)題
)
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自變量：
因變量：
) (
做出假設(shè)
)
(
)
(
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
)任務(wù)1：搭建有氧呼吸和無(wú)氧呼吸實(shí)驗(yàn)裝置
要求：將貼紙上的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖按正確順序排列貼在下面空白處。
(
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
)
有氧呼吸裝置 無(wú)氧呼吸裝置
任務(wù)2：利用簡(jiǎn)易裝置對(duì)CO2和酒精進(jìn)行檢測(cè)
要求：閱讀課本P91參考資料，填寫(xiě)試劑名稱(chēng)及顏色變化，:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后填寫(xiě)出現(xiàn)相應(yīng)現(xiàn)象所需的時(shí)間。
檢測(cè)產(chǎn)物 所用試劑 現(xiàn)象 出現(xiàn)相應(yīng)現(xiàn)象所需的時(shí)間
CO2
酒精
(
分析結(jié)果
)
結(jié)論： 。
3.科學(xué)方法： 實(shí)驗(yàn)，有氧和無(wú)氧兩種條件均為 組，通過(guò)對(duì)比探究氧氣對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸的影響。
二、有氧呼吸
(
學(xué)習(xí)任務(wù)二
) (
探索有氧呼吸的過(guò)程
)
（一）有氧呼吸第一階段的探究
【資料一】分別向酵母菌細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（A組）、線(xiàn)粒體（B組）、細(xì)胞勻漿（C組）中加入等量的葡萄糖，檢測(cè)溶液中葡萄糖含量隨時(shí)間變化，繪制曲線(xiàn)如圖所示。
(
A細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B線(xiàn)粒體 C細(xì)胞勻漿
)
結(jié)論：A 曲線(xiàn)表明： 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) （能/不能）分解葡萄糖；
B 曲線(xiàn)表明： 線(xiàn)粒體 （能/不能）直接分解葡萄糖；
C曲線(xiàn)表明： 線(xiàn)粒體對(duì)葡萄糖的分解有 （促進(jìn)/抑制/無(wú)影響）作用。
綜合上述實(shí)驗(yàn)，可得出：葡萄糖首先在 （細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)/線(xiàn)粒體）中分解。
任務(wù)1：構(gòu)建有氧呼吸第一階段模型
閱讀課本P92最后一段，完成有氧呼吸第一階段模型構(gòu)建。
要求：將相應(yīng)的貼紙貼到有氧呼吸模型的對(duì)應(yīng)的位置上。
（二）有氧呼吸二、三階段的探究
(
加入等量的丙酮酸、熒光素和熒光素酶
)【資料三】用超聲波將線(xiàn)粒體震碎，分離線(xiàn)粒體膜狀結(jié)構(gòu)和線(xiàn)粒體基質(zhì)，作如下處理后，各試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象如下表所示。
　試管 1 2 3
丙酮酸含量 　不變 　減少 　減少
是否產(chǎn)生CO2 　否 是　 　是
是否發(fā)熒光 　否 　微弱 較強(qiáng)　
(
結(jié)論：
試管1：線(xiàn)粒體膜狀結(jié)構(gòu)
（能/不能）
分解丙酮酸；
試管2：
線(xiàn)粒體基質(zhì)
（能/不能）
直接分解丙酮酸；
試管3：線(xiàn)粒體膜狀結(jié)構(gòu)對(duì)丙酮酸的分解有
（
促進(jìn)/
抑制/無(wú)影響）作用
。
綜合上述實(shí)驗(yàn)，可得出：丙酮酸首先在
（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)/線(xiàn)粒體）中
分解，釋放大量能量與
有關(guān)。
)
任務(wù)2：構(gòu)建有呼吸二、三階段模型
要求：將相應(yīng)的貼紙貼到有氧呼吸模型的對(duì)應(yīng)的位置。
（三）ATP形成的探究
【資料四】
研究表明線(xiàn)粒體內(nèi)膜具有氧化[H]的功能，科學(xué)家對(duì)線(xiàn)粒體內(nèi)膜做如下處理，檢測(cè)是否具有氧化[H]的功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
結(jié)論：線(xiàn)粒體內(nèi)膜氧化[H]的功能與內(nèi)膜上的 有關(guān)。
【資料五】
線(xiàn)粒體內(nèi)膜兩側(cè)有H+濃度差；一種能破壞這種濃度差的藥物，可以使線(xiàn)粒體產(chǎn)生大量熱，也消耗氧氣，但不生成ATP。
結(jié)論：ATP的生成與線(xiàn)粒體內(nèi)膜兩側(cè)的 有關(guān)。
任務(wù)3：閱讀ATP形成過(guò)程拓展資料
要求：組內(nèi)同學(xué)互相討論講解ATP是怎樣形成的，初步明確ATP體形成的簡(jiǎn)化過(guò)程。
(
拓展資料
)
(
線(xiàn)粒體
外膜
) (
線(xiàn)粒體外膜
)ATP形成過(guò)程
【電子的傳遞】
線(xiàn)粒體基質(zhì)中的還原型輔酶Ⅰ(即NADH簡(jiǎn)寫(xiě)[H])脫去氫形成H+和電子，電子沿線(xiàn)粒體內(nèi)膜中一系列特定載體傳遞，最終傳遞給O2。
【H+濃度梯度的形成】
電子傳遞過(guò)程中釋放的能量促使線(xiàn)粒體從其基質(zhì)內(nèi)把H+泵入內(nèi)外膜間隙積累，產(chǎn)生內(nèi)膜兩側(cè)的H+濃度梯度。
【ATP的形成】
當(dāng)H+流沿內(nèi)膜上ATP合酶的H+通道進(jìn)入基質(zhì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)ATP合成。
【水的生成】
返回線(xiàn)粒體基質(zhì)的H+與接受了電子的O2結(jié)合生成水。
(
評(píng)價(jià)任務(wù)
)
Usp30基因控制合成的sp30蛋白主要定位在線(xiàn)粒體外膜。研究人員發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，Usp30基因敲除小鼠線(xiàn)粒體的數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?nèi)缦聢D所示。
下列推測(cè)不合理的是（ ）
A．上圖是在電子顯微鏡下觀察到的圖像
B．Usp30蛋白參與了線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)的調(diào)控
C．野生型小鼠線(xiàn)粒體內(nèi)膜折疊形成嵴增加了相關(guān)酶的附著面積
D．Usp30基因敲除對(duì)有氧呼吸過(guò)程影響最大的階段是第一階段1

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