高中生物必修一
无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用
教学目标
1.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
2.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。 教学重点 有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 教学难点 有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 教学过程 教学内容 无氧呼吸 教师活动 学生活动 教师：除前节课我们探究过的酵母菌以外，还有许多细胞进行讨论，在缺氧条件下也可以进行无氧呼吸，无氧呼吸的过程又是怎样的呢？ 学生：阅读课本P94～P95相关内容。 教师：无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段是否相同？ 学生：无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段是相同的。 教师：接下来两者有何不同？ 或者自由发言，利用无氧呼吸的知识，解释教材中相关的实例 学生：在有氧的情况下，丙酮酸进入线粒体继续氧化分解， 脱下的氢与氧气结合而消耗，即进行有氧呼吸；在无氧情况下， 则在细胞质的基质中，在酶的作用下，利用第一阶段脱下的氢， 把丙酮酸还原成酒精或乳酸。因此，两种呼吸作用是在丙酮酸后分道扬镳的。 教师：请学生写出有关化学方程式： 学生思考回答 C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋少量能量 1
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教师：两种呼吸作用，有何共同点？ 学生：两种呼吸作用，不仅在过程上有共同点，而且都具有分解有机物，释放能量，产生ATP的本质。 教师：两种呼吸作用，放出的能量有何不同？为什么？ 学生：无氧呼吸，由于没有彻底分解有机物，所以释放的能量少，合成ATP少。因此，利用有机物分解获得ATP的效率低。 教师：无氧呼吸是否有害？ 学生：由于无氧呼吸产生的小分子有机物，如酒精和乳酸，在细胞中大量积累，对细胞有毒害。因此大多数生物不能长时间用无氧呼吸维持生命，涝田时应及时排水就是这个道理。 教师：无氧呼吸是否有利？ 学生：生物体或部分器官组织在缺氧条件下，作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现（举例）。 教师：在远古时期，地球的大气中没有氧气，那时微生物的呼吸是无氧呼吸。随着大气中出现了氧气，细胞内出现了有氧呼吸的酶类，在无氧呼吸的基础上发展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比无氧呼吸优越，有氧呼吸逐渐成为绝大多数生物的主要呼吸形式，但还保留无氧呼吸的能力，使生物体或部分器官组织在缺氧条件下，作为有氧呼吸的补充，是生物的适应性的表现（举例）。 有些微生物，至今仍只在无氧的条件下生活。人类在生活和生产中，对其有很多利用（举例）。 C6H12Ｏ62C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量 2
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播放多媒体课件观看无氧呼吸全过程。 阶段 变化 场所 细胞质基质 细胞质基第一阶段 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸 产生少量[H]，释放少量能量 第二阶段 丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸 质 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 （马铃薯块茎，肌细胞，玉米胚，甜菜块根，乳酸菌） C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 +少量能量 （大部分高等植物，酵母菌） 能量变化：大部分以热能的形式散失；小部分转移到ATP中（196.65 61.08 31%） 注意：为什么无氧呼吸有两种方式；为什么无氧呼吸释放的能量少。 2.归纳无氧呼吸概念 教师：参照有氧呼吸的概念，用准确而精练的语言概括无氧呼吸的定义。 学生：一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。 3.发酵 无氧呼吸如果不用于高等动植物和人体，而用于微生物则叫做发酵。需要指出的是，工业上所说的发酵，并非完全是无
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氧的，如醋酸发酵就是需要氧的。 旁栏思考题 提示：一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减少以及pH发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。 比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同 呼吸场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 有氧呼吸 无氧呼吸 学生总结 是否需氧 需氧 不需氧 分解产物 二氧化碳和水 二氧化碳和酒精或乳酸 释放能量 较多 较少 从葡萄糖到丙酮酸这一阶段完全相同，从丙酮联系 酸开始，它们才沿着不同的途径形成不同的产物 影响有氧呼吸的因素及其在生产实践中的应用 1．内因—遗传因素（决定呼吸酶的种类和数量） (1）不同的植物呼吸速率不同； (2)同一植物不同发育时期呼吸速率不同； (3)同一植物不同器官呼吸速率不同。 呼吸速率的比较：阳生植物大于阴生植物，幼苗期大于成熟期，生殖器官大于营养器官。 2．外因—环境因素 4
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(1)温度 在一定范围内，随温度升高呼吸速率逐渐加强，超过最适温度，随温度升高，呼吸酶的活性逐渐减弱，呼吸速率逐渐下降，甚至完全停止。 应用：生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用减少有机物的消耗，提高产量。 (2)氧气的浓度 氧气浓度：氧气浓度为零时，无氧呼吸最强，有氧呼吸速率为零。随氧气浓度的增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强，当氧气浓度达到一定值后，随氧气浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量的影响）。如图所示。 应用：生产中常利用降低氧的含量能够抑制呼吸作用减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。 (3)二氧化碳的浓度
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高中生物必修1教学设计9：5.3.2 无氧呼吸、细胞呼吸的影响因素及其应用 教案
