生物：4.3《细胞呼吸》教案(苏教版必修1)

适合高一学生

第3节 细胞呼吸

课时安排：1课时

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。

本讲重点：

有氧呼吸的过程及原理。

本讲难点：

（1）细胞呼吸的原理和本质。

（2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。

考点点拨：

一、相关知识

（一）基本概念

细胞呼吸；溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾溶液；对比试验；有氧呼吸、线粒体、内膜、外膜、嵴、线粒体基质、丙酮酸；无氧呼吸、乳酸、酒精、发酵、乳酸发酵、酒精发酵

（二）知识网络

适合高一学生

（三）疑难解析

特别提醒：

（1）有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进化而来的。

（2）因有氧呼吸过程中有机物及能量的利用率高，绝大多数生物在进化的过程中形成了以有氧呼吸为主的呼吸作用方式，但仍保留无氧呼吸的酶系统以应付暂时缺氧的不利状态。 影响呼吸作用的外界因素及与生产、生活实践的关系

1．影响呼吸作用的外界因素有：温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，主要是温度。

温度对酶促反应有直接的影响，呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程，因此呼吸作用对温度的变化很敏感，最适温度一般为25～30℃。

在一定范围内有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧呼吸有抑制作用。二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。

2．在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。 在生产实践中，根据需要常采取一定措施促进或抑制呼吸作用。例如：

（1）作物栽培中，采取中耕松土、防止土壤板结等措施，都是为了保证根的正常呼吸作用。

（2）粮油种子的贮藏，必须降低含水量，使种子呈风干状态，使壶系作用降至最低，以减少有机物消耗。如果种子含水量过高，呼吸加强，使贮藏的种子堆中温度上升，反过来又进一步促进种子的呼吸，使种子品质变坏。

（3）在水果和蔬菜的保鲜中，常通过控制呼吸作用以降低它们的代谢强度，达到保险的目的。例如，某些果实和蔬菜可防在低温下或降低空气中的氧含量及增加二氧化碳的浓度，减弱呼吸作用，使整个器官代谢水平降低，延缓衰老。

（4）在农业生产中，为了使有机物向着人们需要的器官积累，常把下部变黄的、已无光合能力、仍然消耗养分的枝叶去掉，使光合作用的产物更多地转运到有经济价值的器官中去。

呼吸作用的进化

从发展的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化来的。因为在远古的时候，地球上的大气中没有氧气，微生物适应在无氧条件下生活，到现今，这些微生物（专性兼气微生物）内仍缺乏氧化酶类，不能有效地利用分子氧，只能在无氧条件下生活，分子氧对它们反而有害。随着绿色植物出现，光合作用放出的氧气，改变空气的成分，于是出现好气性微生物，其体内含有完善的有氧呼吸酶系统，能够利用分子氧，能量利用效率又高，因此，这是生物代谢类型上的一个显著变化。尽管现今高等植物的呼吸类型主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。例如，在缺氧的条件下，高等植物可进行短时期的无氧呼吸，以适应不利环境。又如，在正常缺氧的环境中，该高等植物的某些部分亦进行一些无氧呼吸，如种子萌发时，种皮未破裂之前只进行无氧呼吸，体积大的贮存器官（如甜菜块根和马铃薯块茎）和果实（如

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苹果果实）的内部，也进行无氧呼吸；水稻等沼泽植物具有较强烈的无氧呼吸系统。

探究细胞呼吸的方式试验

日常生活中人们常用安琪酵母发面蒸馒头，某学生于是想探究酵母菌的细胞呼吸方式，并设计了下列对照实验，请你帮助他完成有关内容：

（1）实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式。

（2）实验原理:细胞的不同呼吸方式释放的能量多少不同,但每种方式所释放的能量中都有一部分以___________形式散失,从而导致细胞周围的环境温度___________.

(3)材料用具:酵母菌培养液,质量浓度为0.19/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。

（4）实验步骤：①将质量浓度为0.19mL的葡萄糖溶液加热后冷却备用；②取3只保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设计为对照。③在3只保温瓶中分别加入等量_______________.④A瓶中再加入______________________,B瓶中再加入_____________________________,C瓶中再加入__________________________.

⑤3个保温瓶中均放入温度计,用棉花轻轻塞上瓶口,并保证保温瓶通气.⑥24小时后观察并记录3个保温瓶的温度数据.

(5)实验结果预测并解释原因

A瓶温度_________,因为______________________________________________.

B瓶温度_________,因为_______________________________________________.

C瓶温度_________,因为________________________________________________.

(6)实验结论是___________________________________________________________ _____________________________________________________________________.

参考答案： (2)热能 升高

(4)③备用的葡萄糖溶液 ④适量的酵母菌培养液和液体石蜡油

与A等量的酵母菌培养液 与A等量的蒸馏水

(5)升高少 酵母菌在无氧条件下无氧呼吸放出的能量少

升高多 酵母菌在有氧条件下有氧呼吸释放的能量多

不升高 无酵母菌没有呼吸作用释放能量

(6)酵母菌的细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸两种,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多

三 考点例析

（2004年高考上海卷）一学生在 15分钟内相继进行四次俯卧撑。下图表示每次俯卧撑数，对这一结果最合理的解释是

A.肝脏贮藏的糖元不足

B.糖类转化为酒精

C.供氧不足，乳酸积累

D.肌肉组织中 CO2过剩

[解析]本题考查了无氧呼吸。剧烈运动，供

氧不足，能量不足，无氧呼吸产生大量乳酸。细

胞呼吸的意义。答案C

【提示】生物的新陈代谢一直都是历年高考对生物学部分考查的热点内容。新陈代谢的概念和实质，酶的概念与特征，ATP 的功能及其与 ADP 的相互转化，光合作用的过程及影响其的因素，渗透作用的原理，矿质元素的吸收等更是考查重点及难点。

(05年江苏卷)澳代麋香草酚蓝(BTB)是一种灵敏的酸碱指示剂，对光不敏感。其一定浓度的水溶液中性偏碱时呈淡蓝色，弱酸性时呈淡黄色。向4支试管分别注人sml淡蓝色BTB

水

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溶液，根据下表的处理顺序操作。

在适宜黑藻生长的温度下放置2小时后，溶液呈现淡蓝色的试管有

A.试管1 B.试管2 C.试管3 D试管4

[解析]本体考查光合作用和呼吸作用的关系问题，题目的问题是溶液呈现淡蓝色，则所提供的条件最终的结果应该是光合作用强于呼吸作用使溶液中性偏碱。答案AD

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