B1-5-3第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸
【高中生物】必修一第五章第3节《ATP的主要来源——细胞呼吸(2)》教案
第五章第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸第二课时(一)预习检查、总结疑惑复习有氧呼吸的过程，检查学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
导入新课：体育课上进行了100米短跑，课后部分女同学感觉腿酸痛，这是什么原因呢？激起学生的兴趣后引入新课。
展示学习目标，强调重难点。
然后展示探究的第一个问题，根据课前预习情况，让学生把预习过程中的疑惑说出来。
设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：无氧呼吸的过程是怎样的？同学们在预习的过程中遇到哪些问题呢？（学生提出自己的疑惑），预习的很好，课堂上我们就解决这些问题。
多媒体展示探究的问题。
提出问题：人体所有的细胞任何时候都在进行有氧呼吸吗？师生共同列举一些无氧呼吸的例子（如马铃薯块茎，水稻的根、蛔虫、骨骼肌细胞在缺氧的情况下等无氧呼吸的场所、过程、产物、能量的变化学生小组合作，介绍无氧呼吸的过程，仿照有氧呼吸的示意图，尝试自主绘制无氧呼吸的过程示意图，将其过程直观形象地表示出来。
评价学生的活动，并对学生所总结的内容适当进行补充。
〖板书〗酶C6H12O6→2C2H5OH（酒精） + 2CO2+少量能量酶C6H12O6→2 C3H6O3（乳酸）+ 少量能量从上述反应式可以看出，细胞在有氧呼吸时，吸收O2的量与放出的CO2量相同，而无氧呼吸时不需要O2，但产生CO2。
这样，如果某种生物呼吸时，吸收O2的量与放出CO2的量相同，则该生物只进行有氧呼吸；如果某种生物不吸收O2，但有CO2释放，则说明该生物只进行无氧呼吸；如果某种生物释放的CO2量比吸收的O2的量多，则说明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
在有氧呼吸与无氧呼吸同时存在时，哪种细胞呼吸占优势，则要从CO2的释放量与O2吸收量的差值来计算。
探究二：有氧呼吸与无氧呼吸有哪些异同？提出问题：1、为什么无氧呼吸所放出的能量要比有氧呼吸少得多？2、为什么不同生物无氧呼吸产物不同？无氧呼吸过程中，物质和能量变化的特点是什么？3、无氧呼吸和有氧呼吸有何异同？多媒体展示：有氧呼吸与无氧呼吸的异同点：学生讨论并完成下表有氧呼吸无氧呼吸不反应条件需要O2、酶和适宜的温度不需要O2，需要酶和适宜的温度同点呼吸场所第一阶段在细胞质基质中，第二、三阶段在线粒体内全过程都在细胞质基质内分解产物CO2和H2O CO2、酒精或乳酸释放能量释放能量较多释放能量少相同点其实质都是：分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要相互联系第一阶段(从葡萄糖到丙酮酸)完全相同，之后在不同条件下，在不同的场所沿不同的途径，在不同的酶作用下形成不同的产物根据上述列表，引导学生自主归纳出无氧呼吸、细胞呼吸的概念：无氧呼吸：细胞在缺氧的条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出能量生成少量ATP的过程。
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第3节
ATP的主要来源 ATP的主要来源 ——细胞呼吸 ——细胞呼吸
拉瓦锡把呼吸 作用比作碳和 氢的“缓慢燃 烧过程”。
拉瓦锡等在研究人的呼吸作用
问题探讨 1、呼吸作用与物质燃烧的比较：
共同点：都是物质的氧化分解过程；都产 生CO2等产物、释放能量。 不同点： （1）燃烧是一种剧烈氧化的形式 （2）呼吸作用是细胞内有机物的氧化分解 形式
4.进行实验
步骤三：B实验组(无氧情况下)
探究酵母菌细胞呼吸的方式
步骤四：鉴定是否有酒精产生
0.5mL重铬酸钾的浓硫酸溶液
A 组
橙色
B 组
橙色
橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生 化学反应，变成灰绿色
5.分析结果，得出结论
条件 有氧
澄清石灰水/ 出现的时间
重铬酸钾--浓硫酸溶液
变混浊／快 变混浊／慢
无关变量: 影响实验结果的 可变因素
3.设计实验
思考并解决下列问题：
(1)怎样鉴定有无CO2产生？ (2)怎样鉴定有无酒精产生？
►CO2的检测： 1.通入澄清的石灰水：澄清→浑浊 2.溴麝香草酚蓝水溶液：蓝→ 绿→黄
探究酵母菌细胞呼吸的方式
►酒精的检测：
橙色的重铬酸钾溶液在酸性下与 酒精发生反应： 橙色→灰绿色
应练习
3. 现有甲酵母菌进行有氧呼吸,乙酵母菌进行发 酵,若它们消耗等量的葡萄糖,则它们放出CO2 和吸收的O2之比是 (C ) A.3:1 B.1:2 C.4:3 D.2:3 4、现有一瓶葡萄糖溶液，内置有适量的酵母菌， 经测定瓶中放出CO2的体积和吸收O2的体积之比 为5:3，这是因为 （ B ） A、有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸 B、有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸 C、有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸 D、有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
ATP的主要来源──细胞呼吸(用)
引言
目的和背景
探讨细胞呼吸过程中ATP的主要来源。 了解细胞呼吸在生物体内的地位和作用。 分析不同呼吸方式对ATP生成的影响。
ATP的简介
ATP由腺苷、磷酸基团和特殊化学键组成，具有高能磷酸键。 在细胞呼吸过程中，ATP的主要来源是通过氧化磷酸化作用合成。 ATP是生物体内重要的能量载体，为细胞提供能量。
细胞呼吸与ATP生成的关系
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细胞呼吸与ATP生成的关系
细胞呼吸是生物体产生能量的过程，其中ATP是主要的能量载体。在细胞呼吸过程中，葡萄糖或其他有机物通过一系列的氧化还原反应释放能量，其中一部分能量被储存在ATP中。
无氧呼吸的ATP生成
在糖酵解阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸，并释放少量能量，其中一部分能量用于合成少量ATP。
在酒精发酵（或乳酸发酵）阶段，丙酮酸被转化为酒精和二氧化碳（或乳酸），并释放少量能量，其中一部分能量用于合成少量ATP。
无氧呼吸过程中产生的能量较少，因此产生的ATP数量也较少。
与有氧呼吸相比，无氧呼吸产生的ATP数量较少，因此无氧呼吸不是生物体获取能量的主要方式。
无氧呼吸的过程
无氧呼吸分为两个阶段：糖酵解和酒精发酵（或乳酸发酵）。 在酒精发酵（或乳酸发酵）阶段，丙酮酸被转化为酒精和二氧化碳（或乳酸），并释放少量能量。 在糖酵解阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸，并释放少量能量。 无氧呼吸的总反应方程式为：C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 能量（或 C6H12O6 → 2CH3CH(OH)COOH + 能量）。
在有氧呼吸的第三阶段，氧气参与反应，使还原氢与氧气结合生成水，同时释放大量能量并合成大量ATP。这是有氧呼吸过程中产生ATP最多的阶段。
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 课件(共26张PPT)
（六）观测结果
条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液
有氧 无氧
变混浊／快 变混浊／慢
无变化 出现灰绿色
（七）实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸； 在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2； 在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。
三、细胞呼吸的方式
细胞呼吸
包 括
呼 吸 速 率
含水量
应用：种子的储存要风干；合理灌溉。
温度
CO2 H2O
1、氧气
呼 吸 速 率
有氧呼吸 无氧呼吸 两者都有
5 10 15 20 25 30 O2%
中耕松土
应用 贮藏时抽出空气，通入N2或CO2
向培养液或水体中通气 酵母菌发酵酿酒、乳酸菌发酵制酸奶
2、温度： 通过影响酶的活性来影响呼吸速率。
呼 吸 速 率
应用
温度/℃a.温室栽培中增大源自夜温差(降底夜间温 度)以减少夜间呼吸消耗有机物。
1、酵母菌在有氧和无氧情况下均产生了CO2，能使澄清石灰水变浑浊。 2、酵母菌在有氧情况下，没有酒精生成，不能使重铬酸钾溶液发生显
色反应；在无氧情况下，生成了酒精，使重铬酸钾溶液发生灰绿色 显色反应。 3、酵母菌的有氧呼吸比无氧呼吸释放的CO2要多
（五）实验步骤
1、配制酵母菌培养液（等量原则）置于A、B锥形瓶 2、放置在25-35 ℃，环境下培养8-9小时。 3、检测CO2的产生 4、检测酒精的产生 （1）取2支试管编号A、B。 （2）各取A、B锥形瓶酵母菌培养液的滤液2ml注入试管 （3）分别滴加0.5ml重酪酸钾--浓硫酸溶液，轻轻震荡、 混匀.Ａ试管密封，Ｂ试管不密封．
场所：细胞质基质
酶
1-5-3(学案)ATP的主要来源—细胞呼吸
第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸【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，并探讨其在生产和生活中的应用。
4．进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
【教学重点】有氧呼吸的过程及原理。
【教学难点】1．细胞呼吸的原理和本质。
2．探究酵母菌细胞的呼吸方式。
【基础知识】一、细胞呼吸的概念和类型我们知道，ATP是生物体的直接能源物质，ATP的主要来源是呼吸作用，由于呼吸作用是在_____________进行的，因此也叫细胞呼吸。
细胞呼吸是指有机物_____________经过一系列的____________________，生成__________________________，释放能量并_____________的过程。
细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式1．实验原理（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，可以将葡萄糖氧化分解形成二氧化碳和水，并释放能量。
在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，能将葡萄糖转变成酒精和二氧化碳。
酵母菌有氧呼吸：_______________________________________酵母菌无氧呼吸: _______________________________________（2）检验酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量的多少①将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入澄清的石灰水，根据产生的碳酸钙沉淀的多少，即可判断两种方式产生的CO2的量的多少，辨别酵母菌的呼吸类型。
反应式如下：CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O有条件的地区可考虑用Ba(OH)2代替Ca(OH)2，现象将更明显。
②将酵母菌两种呼吸方式产生的气体分别通入溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液颜色的变化，判断两种方式产生的CO2的量的多少。
溴麝香草酚蓝溶液在pH6．0～7．6的环境中，其颜色随着pH值的降低，将发生由蓝→绿→黄绿→黄的颜色变化。
生物学③必修5.3《ATP的主要来源——细胞呼吸》(新人教版-必修1)PPT课件_Hooker
二 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ⒍实验结论 酵母菌在有氧和无氧的条件下都 能进行细胞呼吸。在有氧条件下， 酵母菌通过细胞呼吸产生了大量的 CO2和H2O；在无氧条件下，酵母 菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生 少量的CO2。
7、问题思考
①为什么实验过程中有的小组从瓶A中取出培养液鉴定也变 成灰绿色？如何改进？ 瓶A通氧不足，部分酵母菌进行了无氧呼吸。 用橡皮球持续向瓶C内通气，培养液的量应适宜。 ②为控制无氧条件，用T形夹夹住橡皮管密封处理，发生锥 形瓶B爆裂现象，这是为什么呢？如何排除这一现象？ 密封之前瓶内有一定的氧气，酵母菌同时进行有氧和无氧呼 吸产生二氧化碳，增加气体压力。 B瓶封口后不用夹住，放臵一段时间后，再连通盛有澄清石 灰水的锥形瓶/ ③有人认为该实验装臵中酒精和二氧化碳的产生是葡萄糖水 溶液的纯化学反应，与酵母菌无关，如何进行验证？ 在有氧和无氧条件下各设一空白对照，即在培养瓶中只加入 葡萄糖水溶液，其他装臵与实验组相同。
训练迁移
1、适宜的温度条件下，在下列装臵中都加入活酵母， 其中适于产生酒精的装臵是（ A ）
A
加入葡萄糖和水
B
加入葡萄糖
加入水
C
D
加入葡萄糖和水 并不断搅拌
2、酿酒过程中如何控制发酵环境中的氧气，为什么 这么做？
三、细胞呼吸的类型
前面我们通过探究实验，知道了酵母 菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生 了大量的CO2和H2O；在无氧条件下，酵母 菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的 CO2。
酵母菌是一种单细胞真菌，依赖外来 的有机物进行异养生活，以出芽生殖的方 式产生后代。
液泡
⒈提出问题
思考
加入酵母菌和面作成的馒头、面包松软多孔， 是因为发酵产生气体所致，那么，产生的气体是 什么呢？在什么情况下产生的？
第3节ATP的主要来源—细胞呼吸(笔记)
呼 吸 速
CO2总量
率
）A
C
R
有氧呼吸释放的CO2 有氧呼吸吸收的O2
B 无氧呼吸释放的CO2 D
0 5 10 15 20 25 30 35 40 O2浓度
4、CO2浓度 从化学平衡的角度分析，CO2浓度 增加，呼吸速率下降（如图）。
在密闭的地窖中，氧气浓度低,CO2 浓度较高，抑制细胞的呼吸作用，使整个器官的
总反应式：
例：高等动物、乳酸菌、高等植物的某些 器官（马铃薯块茎、甜菜块根等）
例：大多数植物、酵母菌
在细胞质基质中,葡萄糖在无氧条件下分解成 乳酸时释放196.65KJ/mol；分解成酒精和二氧化 碳时释放225.94KJ/mol；但是在这两个过程中都 只有61.08KJ/mol的能量转移给ADP用来产生ATP。
代谢水平降低，有利于保存蔬菜、水果。
CO 2
率
）A
C
R
有氧呼吸释放的CO2 有氧呼吸吸收的O2
B 无氧呼吸释放的CO2 D
0 5 10 15 20 25 30 35 40 O2浓度
C6H12O6 +6O2 酶 6CO2+6H2O
酶
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
①A点：当O2浓度为0时，细胞只进行 无氧呼吸 ，A点对应的纵
细胞呼吸过程中能量的变化
有氧呼吸—— 能量变化
无氧呼吸—— 能量变化
释放：
转移和散失：
无氧呼吸是否有害？
酒精和乳酸在细胞中大量积累对细胞有毒害作用， 且释放的能量太少，不足维持生命活动的需求。 大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命！
无氧呼吸是否有利？
生物体或部分组织器官在缺氧条件下，无氧呼吸 作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现!
人教版教学课件第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
有氧呼吸的过程(三个阶段）
C6H12O6
酶
[H] 酶
O2
能量（少量）
2丙酮酸 （2C3H4O3 ） 酶 [H]
6H2O
能量（少量）
12H2O+能量（大量） 6CO2
第一、二、三阶段
有氧呼吸全过程的比较
第一个阶段 场所 反应物 生成物 产生能量 ATP 细胞质基质 第二个阶段 线粒体基质 第三个阶段 线粒体内膜 [H]、O2
三 细胞呼吸原理的应用 控制呼吸作用的反应条件 抑制酶活性，抑制呼吸作用，减弱 有机物分解速度等
课堂练习
1 与有氧呼吸相比，无氧呼吸最主要的特点是 （ D） Ａ 分解有机物 Ｂ 释放能量
Ｃ 需要酶催化
Ｄ 有机物分解不彻底
2 高等植物的细胞呼吸只发生在（ A ） Ａ 活细胞 Ｂ 含有叶绿体的细胞 Ｃ 不含叶绿体的细胞Ｄ 气孔周围的细胞
三 细胞呼吸原理的应用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤 口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环 境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口 的痊愈。 酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在 适宜的通气、温度和pH等条件下，进行有 氧呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行 酒精发酵。 醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气 充足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆 菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。 谷氨酸棒状杆菌是一种好氧细菌。在有氧条件下，谷氨酸棒状 杆菌能将葡萄糖和含氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨 酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成为谷氨酸钠──味精。
课堂练习
3 种在湖边的玉米，长期被水淹，生长不好， 其原因是（ D ） A根细胞吸收水分过多 B营养缺乏 C光合作用强度不够 D细胞有氧呼吸受阻 ４ 如果酵母菌在进行有氧呼吸和酒精发酵时， 分解葡萄糖产生等量的CO2 那么这两种呼吸作用 所消耗葡萄糖的摩尔数之比是（ B ）
人教版高一生物必修1第5章第3节教案-ATP的主要来源—细胞呼吸
ATP的主要来源—细胞呼吸教学设计一、教材分析本节课是人教版高中生物学教材《生物必修1分子与细胞》第五章第三节“细胞呼吸”第2课时的内容，而第1课时安排的是实验课题──“探究酵母菌的呼吸方式”。
涉及的知识点主要有细胞呼吸的过程及细胞呼吸原理的应用，其中有氧呼吸的过程及原理是教学的重点，细胞呼吸的原理和本质是教学的难点。
由于学生不是空着脑袋走进教室的，在日常生活和以往的学习中，他们已经初步形成了对“细胞呼吸”的认知。
因此，教师必须熟悉学生原有认知结构的状况，准确把握教学的起点，并通过创设问题情境、联系生产实践等措施制造认知冲动，以寻求新知识与学生认知结构中已有知识同化的最佳途径。
二、教学目标2．1 知识目标说出线粒体的结构和功能；说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同；说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
2．2 能力目标通过观察、归纳、推理等方法，培养自主学习能力及逻辑思维能力；注重与现实生活的联系，在解决实际问题中提高生物科学素养。
2．3 情感目标体会生物体结构与功能相统一的观点，以及生物与环境相统一的观点；理解生命活动不断发展变化以及适应的特性，学会运用发展变化的观点认识生命。
3 教学过程3．1 激趣法导入多媒体展示有关“雾霾天气”的新闻报道，指出吸入空气中的不良飞尘及有害物质，会导致呼吸系统疾病的发生和传播，而治理“雾霾”，还需全社会“同呼吸共命运”。
社会热点必然会激发学生的兴趣，这时教师趁势抛出疑问：通过呼吸我们吸进了O2，排出了CO2，那么CO2 是从哪里来的，O2又到哪里去了呢？简单的设问不仅拉近了课堂与现实生活的联系，而且能促使学生回顾有关细胞呼吸的知识。
学生作答后，教师要帮助学生厘清平常生活所说的“呼吸”与细胞呼吸的关系。
3．2 有氧呼吸多媒体展示柠檬酸循环的过程简图，讲解克雷布斯博士发现柠檬酸循环的故事，并指出进入体内的营养成分在糖酵解、柠檬酸循环、氧化磷酸化等一系列呼吸作用下得到分解，产生能量。
第3节ATP的主要来源──细胞呼吸
乳酸或二氧 化碳和酒精
较少
细胞呼吸原理的应用
1 . 在酿酒业上的应用：先通气，让酵母菌进行有 氧呼吸，使其数量增加；然后隔绝空气，使其 发酵，产生酒精。 2 . 在农业生产上：中耕松土，促进根系的有氧呼 吸，有利于根系的生长及对矿质离子的吸收 3 . 在医学上：利用氧气驱蛔、抑制破伤风等厌氧 型细菌的繁殖 4 . 在物质的储存时：控制氧气的浓度，抑制其呼 吸作用，减少有机物的消耗。
酶 6CO + 12H O + 能量 2 2
有氧呼吸概念： 细胞在__ 氧 __的参与下，通过 葡萄糖 多种酶 _______的催化作用，把_______ 彻底氧化分解 等有机物_______________，产 CO2 H2O 能量 生____ _和_____，释放______, 生成_________的过程。 大量ATP
无氧呼吸的过程
葡萄糖 酶
少量能量
[H] 丙 酮 酸
注意：第二阶 段没有产生能 量
乳酸
乳酸 酶
乙醇 酶
酒精 + CO2
无氧呼吸总反应式：
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 +少量能量
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
无氧呼吸
细胞在无氧条件下，通过酶的催化 作用，把葡萄糖等有机物分解成为 不彻底的氧化产物，同时释放出少 量能量的过程。 发酵（酒精发酵、乳酸发酵）
√
2、有关有氧呼吸的叙述中，正确的是 A、进行有氧呼吸植物不能进行无氧呼吸 B、有氧呼吸的全过程都在线粒体中进行 C、有氧呼吸是高等生物所特有的呼吸方式 D、有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解
√