山东省人教版高中生物必修一5.2-5.3《能量通货ATP、ATP的主要来源——细胞呼吸》学案.doc

高一生物 必修一 5.2--5.3 ATP的主要来源——细胞呼吸1.学习目标：①理解细胞的有氧呼吸概念、过程,认识其中的物质变化与能量转换过程②正确使用实验器材，完成“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验操作2.重点：有氧呼吸概念、过程3.难点：有氧呼吸概念、过程【课前五分钟】一、ATP的结构、功能和利用1、结构：ATP的结构简式是A—P～P～P，一个ATP分子中含有一个普通磷酸键，两个高能磷酸键，三个磷酸基2、功能：直接给细胞的生命活动提供能量3、利用：ATP可用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等二、ATP与ADP的相互转化1、ATP水解：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，并释放出大量的能量2、ATP形成：在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的磷酸结合，重新形成ATP3、ATP形成的能量来源（1）对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸2）细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物体的共性。

名师点拨：①ATP分子去掉两个磷酸基后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一②真核生物合成ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质三、探究酵母菌细胞呼吸的方式1、酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌2、检测CO2的产生可使澄清石灰水变浑浊，另外使用溴麝香草粉蓝水溶液检测，变化是由蓝变绿再变黄3、检测酒精的产生可使用橙色的重铬酸钾溶液，其在酸性条件下，与酒精发生化学反应，变成灰绿色四、细胞呼吸的方式定义：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程1、有氧呼吸（1）反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量2）过程：第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体线粒体反应物葡萄糖丙酮酸和水[H]和氧气生成物丙酮酸、[H]、ATPCO2、[H]、ATPH2O、ATP能量少量少量大量2、无氧呼吸（1）反应式：①转化成乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3＋能量②分解成酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量2）过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同第二阶段的产物是酒精和二氧化碳或乳酸。

其全过程都在细胞质基质中进行要点名师精解】一、ATP与ADP的相互转化1、转化过程图解2、ATP合成与水解的比较ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量 ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸）储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位注：ATP与ADP之间的相互转化不是可逆反应，但是物质时可循环利用的3、ATP中能量的应用：可以转化成热能、光能、电能、机械能、渗透能等用于生物体的各种生命活动注意：光合作用产生的ATP只能用于其暗反应阶段不能用于其它生命活动例1】下列有关ATP的叙述，正确的是 A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B.光合作用产物中的化学能全部来自ATPC.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化二、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验分析1、实验探究过程（1）提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么。

2）作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验（如酵母菌可用于酿酒、发面等）作出合理的假设3）设计并进行实验①配制酵母菌培养液②检测CO2的产生，装置如图所示③检测酒精的产生：自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中的颜色变化4）实验现象甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度高且速度快2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色5）实验结论: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大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳2、实验中的关键步骤（1）将装置（甲）连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致2）B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水例2】若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气，与不通氧气相比，酒精的产生量会 A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少三、细胞呼吸的过程及影响因素1、有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解2、有氧呼吸与无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件氧气和酶酶产物二氧化碳和水酒精和二氧化碳或乳酸能量大量能量少量能量相同点实质分解有机物，释放能量联系第一阶段的场所及转变过程相同3、影响细胞呼吸的环境因素：（1）呼吸速率与温度的关系（如图）：①温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度时，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。

②应用：生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量2）呼吸速率与O2浓度的关系（如图）：①O2浓度低时，无氧呼吸占优势，随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）②应用：生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖3）呼吸速率与含水量的关系（如图）：在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢2）在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗例3】按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8~10小时，并对实验结果进行分析下列叙述正确的是 A.甲组不产生CO2而乙组产生 B.甲组的酒精产量与丙组相同 C.丁组能量转换率与丙组相同 D.丁组的氧气消耗量大于乙组资。