高中生物苏教版必修一《4.3细胞呼吸》教案.docx

第节细胞呼吸细胞呼吸原理的应用教学过程导入新课教师设置问题情景某同学为了证明细胞呼吸的产物有CO2设计了下述实验来证明设计实验装置如下图所示加入装置中的气体能够按照图中箭头所示方向稳定地流动师A瓶内的NaOH的作用是什么B瓶中的CaOH2的作用是什么生A瓶内的NaOH的作用是除去空气中的CO2B瓶中的CaOH2的作用是验证空气中的CO2是否被完全除去师如果将C瓶中萌发的种子换成绿色植物并接受充足光照实验结果会怎样原因是什么如果要测定绿色植物呼吸作用的气体产物怎样改进实验装置生如果将C瓶中的萌发的种子换成绿色植物并接受充足光照则D瓶中的澄清的石灰水不变浑浊原因是绿色植物在充足的光照条件下光合作用大于呼吸作用没有氧气的净释放如果要测定绿色植物呼吸作用的气体产物则应对C装置进行遮光处理师如果将C瓶中的种子换成乳酸菌培养液D瓶中出现的现象是什么为什么生如果将C瓶中的种子换成乳酸菌培养液D瓶中的澄清的石灰水将不变浑浊因为乳酸型无氧呼吸没有二氧化碳的释放师如果将C瓶中的种子换成酵母菌培养液则D出现的现象是什么写出C瓶中以糖类为底物的呼吸反应式生如果将C瓶中的种子换成酵母菌培养液则D中澄清的石灰水将变浑浊生C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量大量师若在A前面加吸收O2的装置则D出现的现象是什么原因是什么生D中澄清的石灰水将变浑浊因为酵母菌无氧呼吸产生酒精与二氧化碳师细胞呼吸的原理是什么生细胞呼吸的原理主要是指糖类脂质与蛋白质等有机物在生物活细胞内氧化分解为水和二氧化碳或者分解为不彻底的氧化产物同时释放能量的过程师细胞呼吸的生理意义是什么生细胞呼吸是生物体内重要的代谢活动它不仅为生命活动提供能量细胞呼吸过程产生的中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽师根据你已有知识分析说明影响细胞呼吸的因素有哪些学生活动学生分组讨论小组记录代表发言媒体信息提供一组不同生物的细胞呼吸的图片情景文字信息小组交流第一组我们认为生物体的内部因素会影响生物体的细胞呼吸1不同种类生物呼吸速率不同如阳生植物比阴生植物高2同一植物不同发育时期不同如幼苗开花期较成熟期高3同一植物不同器官不同如生殖器官较营养器官高第二组我们认为外部因素会影响生物体的细胞呼吸如温度水分氧气二氧化碳等外界环境因素推进新课师能否设计一个实验来证明你的推论如证明温度影响种子萌发时的呼吸速率师根据上述实验装置控制其中的温度为单一变量如对C瓶分别以不同的温度进行处理测定相等时间内澄清的石灰水变浑浊的程度学生活动根据提示规范科学创新地设计实验师生物的细胞呼吸尤其是植物的细胞呼吸强度受外界环境影响很大其中与水温度以及空气成分的关系最密切1水对呼吸强度的影响对种子表现得尤为明显在一定范围内呼吸强度随着含水量增加而提高水稻种子含水量达时呼吸强度比干燥储藏时要增加数倍种子含水量增加呼吸强度增强的原因主要是种子的细胞质为凝胶状态当含水量超过一定的量时细胞质转化为溶胶状态呼吸酶的活性就加强了2温度之所以能影响植物的呼吸强度主要是影响了呼吸酶的活性在酶的适宜温度范围内当温度处于最低点与最适点之间细胞呼吸强度总是随温度的增高而加快超过最适点后随着温度的增加细胞呼吸强度则会随温度的增高而下降3空气中O2浓度与呼吸作用的关系很大O2不足直接影响细胞呼吸强度和呼吸性质当O2浓度为0时细胞只进行无氧呼吸在一定范围内随着O2浓度增加细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸从呼吸强度来看随着O2增加无氧遭到抑制而强度降低有氧呼吸虽有促进但强度不大因而细胞呼吸的整体强度反而下降随着O2浓度的继续增加无氧呼吸强度继续降低而有氧呼吸强度显著增加当外界浓度到达一定值时细胞仅进行有氧呼吸我们把此时的浓度称为无氧呼吸消失点4CO2是呼吸作用的最终产物当外界环境中的CO2浓度增加时呼吸强度便会减慢实验证明在CO2体积分数升高到10以上时呼吸作用便会减慢师从上述事例我们可以发现细胞呼吸是一个很有趣的问题也是一个关系到我们日常生活的问题那么细胞呼吸的原理在生产实践中有何应用呢师发酵工程属于一种新兴产业细胞呼吸与发酵工程具有怎样的关系呢师学生自主阅读文本P65的细胞呼吸和发酵技术并思考下列问题1发酵与无氧呼吸二者之间具有怎样的关系2现代生物技术中发酵的概念是如何界定的3简述你对现代发酵工程技术的初步印象4现代发酵技术的应用有哪些生1通常的发酵是指微生物的无氧呼吸2现代生物技术中的发酵是一个被泛化的概念即把微生物或其他生物细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程都称为发酵3现代发酵技术是一种将微生物学生物化学和化学工程学有机地结合在发酵罐中充分利用微生物或其他生物的生长代谢活动来生产各种有用的物质或细胞本身的现代生物工程技术4现代发酵技术主要可以用于医疗卫生食品工业以及垃圾废水的处理和沼气的生产等方面师发酵工程包括菌种选育菌体生产代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等现代发酵技术与传统化学工业比较有以下优点以生物为对象着重于再生资源的利用不受原料的限制反应所需的温度低能大大地节约能源减少对环境的污染为肿瘤治疗能源环境保护提供新的解决办法可开辟一条安全有效的生产价格低廉纯净的生物制品的新途径且投资小收益大见效快师现代发酵工程技术属于高科技范畴而酒酿则是传统美食你了解酒酿的制作过程吗课件展示取小口坛子一口酒坛砂锅可代替开水洗净擦干将冲凉沥干后的糯米饭倒入锅中其他干净容器也可将甜酒药取出研成粉末将其中十分之九均匀搅拌进米饭中然后将饭装进坛中轻轻揿平压实余下的十分之一酒药末撒在表面上中间留一个杯子大的通气孔可用干净的木棍插孔加入适量的温开水1000毫升加盖密封冬季用棉被等保温物盖紧夏天用布盖用其自然发酵冬天发23天或更长夏天发1224小时即可酿出酒酿师你知道细胞呼吸原理的其他应用吗课件展示1谚语说锄头底下自有肥农民经常松土以提高作物产量在早稻育秧初期需要适时排水水稻栽培中需要适时露田与晒田2我们可以把种子干燥以后进行长时间保藏这样可以大大延长种子保藏时间3果蔬保藏中我们通常向储存室冲入一定量的氮气以延长果蔬的保藏时间师从上述事例中说明了什么从这些事例中我们能看到细胞呼吸原理在哪些方面的作用呢生说明了细胞呼吸的原理在生产实践中具有广泛的应用上述四个实例分别说明了细胞呼吸原理在农作物栽培种子储藏以及果蔬保藏等领域的应用师那么在农作物栽培种子储藏以及果蔬保藏中究竟如何利用细胞呼吸原理呢板书三细胞呼吸原理的应用学生活动阅读文本P65思考文本中关于农作物栽培种子储藏以及果蔬保藏中各种方法的生物学原理师你能否具体分析为什么经常松土可以提高作物产量而在早稻育秧初期需要适时排水栽培中需要适时露田与晒田生植物生长过程中的细胞分裂矿质元素吸收植株的生长与发育等过程需要消耗大量的能量而细胞呼吸可以为生命活动提供能量因而在农作物的栽培过程中经常松土早稻育秧初期适时排水栽培中适时露田与晒田的目的都是为了促进细胞呼吸为生命活动提供能量师为何在粮食种子储藏过程中一般要将种子晒干然后把种子储藏于温度相对较低通风的环境中为何在储藏过程中通过冲氮或二氧化碳的方法同样有助于延长种子储藏的时间生粮食种子储藏的主要目的是保持种子的有机物对于需要用于农业再生产的种子则还必须保持其生命活力上述保藏种子的各种方法都是为了减小种子的细胞的呼吸强度需要说明的是我们一般不是把种子放在严格无氧的环境中因为这样可能导致种子进行无氧呼吸而产生大量的酒精造成种子死亡师我们知道新疆哈密的哈密瓜又大又甜你知道为什么吗生其一新疆哈密地区在春夏季节的白昼时间较长每日光合作用时间较长光合作用积累的有机物多其二新疆哈密地处内陆昼夜温差较大因而在夜间细胞呼吸消耗的有机物较少所以整体积累的有机物较多所以新疆哈密的哈密瓜又大又甜师那么大棚栽培作物时该如何控制昼夜温差呢生白天适当提高温度以提高光合作用产量夜间适当低温以降低细胞呼吸消耗的有机物量即增加昼夜温差师为何现代健身观念提倡慢跑而非剧烈运动来增进机体健康生剧烈运动会使机体供氧不足而使部分细胞无氧呼吸产生乳酸使得机体的肌肉酸胀乏力师皮肤破损较深或被钉子扎伤后为何容易感染破伤风生破伤风由破伤风杆菌引起破伤风杆菌是一种厌氧型微生物只能进行无氧呼吸当皮肤破损较深或被钉子扎伤后破伤风杆菌会大量繁殖而导致破伤风师你还了解细胞呼吸原理的其他应用实例吗说出来与你的伙伴们分享板书设计三细胞呼吸原理的应用1细胞呼吸原理在作物栽培中的应用2细胞呼吸原理在种子储藏中的应用3细胞呼吸原理在卫生保健中的应用活动与探究水果的保藏方法探究的活动建议探究原理利用细胞呼吸原理来进行保鲜一方面抑制了水果的呼吸作用另一方面抑制了细菌生长或杀灭细菌以达到储藏水果的作用方法与步骤1讨论水果的保藏方法如真空包装低温储藏控制氧气的浓度等选择一种方法继续探究2现以控制氧的浓度为例提几点参考意见氧气浓度与2释放的相对值必须先对实验水果进行杀菌处理习题详解1解析蜜蜂属于高等的多细胞昆虫主要的细胞呼吸方式为有氧呼吸葡萄糖在细胞内在有氧条件下被分解的时候首先在细胞质基质中被分解形成丙酮酸和还原态氢H同时释放少量能量丙酮酸和H在有氧条件下进入线粒体然后丙酮酸在线粒体中与水生成二氧化碳和H最后前两个阶段产生的H与氧结合生成水同时释放大量能量蜜蜂生命活动的直接能源物质是ATP地球上绝大多数生命的最终能量来源是太阳能所以光合作用是地球上最主要的物质代谢与能量代谢答案1有氧呼吸2丙酮酸和H能量二氧化碳和H少量能量H水能量3ATP4光合物质能量太阳能2解析高等植物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸但仍保留了无氧呼吸的能力所以在A点时氧含量接近0释放较多CO2这主要是无氧呼吸产生酒精和CO2的缘故AB段随着氧含量增加无氧呼吸受到抑制CO2释放量减少BC段氧含量不断增加有氧呼吸越来越旺盛CO2的释放量达到新高峰储存蔬菜水果时要尽量降低呼吸作用减少有机物的消耗应选择B点所对应的氧的含量这时的有氧呼吸已明显降低同时又抑制了无氧呼吸答案1无氧呼吸2AB段随着氧含量增加无氧呼吸受到抑制3BC段氧含量不断增加有氧呼吸越来越旺盛CO2的释放量达到新高峰4B点储存蔬菜水果时要尽量降低呼吸作用减少有机物的消耗应选择B点所对应的氧的含量这时的有氧呼吸已明显降低同时又抑制了无氧呼吸3解析此题考查学生的图表分析能力与问题解决能力从图中我们可以看出当温差由1510上升到3025时生长期缩短了40d子粒干重减少27mg左右小麦灌浆时期日温对光合作用与细胞呼吸都有影响但主要影响光合作用的效率而夜温则主要影响植物晚间细胞呼吸若降低晚间温度可以降低细胞呼吸的速率减少有机物消耗答案小麦灌浆时期日温对光合作用与细胞呼吸都有影响但主要影响光合作用的效率而夜温则主要影响植物晚间细胞呼吸增加昼夜温差