资源简介

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学习目标
)课堂探究案 5.3 细胞呼吸的原理和应用
1.通过设计实验方案，探究酵母菌细胞呼吸的方式，得出相关结论（科学探究）
2.通过分析资料和模型建构，阐明有氧呼吸的过程和能量利用特点（科学探究、生命观念）
(
探究酵母菌细胞呼吸的方式
学习任务一
) (
学习任务一
)
阅读课本P90第二自然段，思考细胞呼吸与我们通常说的“呼吸、心跳”中的呼吸含义是否相同？ 。细胞呼吸的实质是细胞内有机物的 ，并释放 。
一、细胞呼吸的方式
实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式
阅读课本P90探究 实践 中第一自然段并思考：
1.选酵母菌进行探究的原因：酵母菌在 和 下都能生存，属于 菌 。
2.科学探究的流程
阅读课本P91参考案例，结合酵母菌可以发面和酿酒的尝试提出问题。
(
) (
提出问题
)
(
自变量：
因变量：
) (
做出假设
)
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)
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设计实验
)任务1：搭建有氧呼吸和无氧呼吸实验装置
要求：将贴纸上的实验装置示意图按正确顺序排列贴在下面空白处。
(
进行实验
)
有氧呼吸装置 无氧呼吸装置
任务2：利用简易装置对CO2和酒精进行检测
要求：阅读课本P91参考资料，填写试剂名称及颜色变化，:实验结束后填写出现相应现象所需的时间。
检测产物 所用试剂 现象 出现相应现象所需的时间
CO2
酒精
(
分析结果
)
结论： 。
3.科学方法： 实验，有氧和无氧两种条件均为 组，通过对比探究氧气对酵母菌细胞呼吸的影响。
二、有氧呼吸
(
学习任务二
) (
探索有氧呼吸的过程
)
（一）有氧呼吸第一阶段的探究
【资料一】分别向酵母菌细胞质基质（A组）、线粒体（B组）、细胞匀浆（C组）中加入等量的葡萄糖，检测溶液中葡萄糖含量随时间变化，绘制曲线如图所示。
(
A细胞质基质 B线粒体 C细胞匀浆
)
结论：A 曲线表明： 细胞质基质 （能/不能）分解葡萄糖；
B 曲线表明： 线粒体 （能/不能）直接分解葡萄糖；
C曲线表明： 线粒体对葡萄糖的分解有 （促进/抑制/无影响）作用。
综合上述实验，可得出：葡萄糖首先在 （细胞质基质/线粒体）中分解。
任务1：构建有氧呼吸第一阶段模型
阅读课本P92最后一段，完成有氧呼吸第一阶段模型构建。
要求：将相应的贴纸贴到有氧呼吸模型的对应的位置上。
（二）有氧呼吸二、三阶段的探究
(
加入等量的丙酮酸、荧光素和荧光素酶
)【资料三】用超声波将线粒体震碎，分离线粒体膜状结构和线粒体基质，作如下处理后，各试管中出现的现象如下表所示。
　试管 1 2 3
丙酮酸含量 　不变 　减少 　减少
是否产生CO2 　否 是　 　是
是否发荧光 　否 　微弱 较强　
(
结论：
试管1：线粒体膜状结构
（能/不能）
分解丙酮酸；
试管2：
线粒体基质
（能/不能）
直接分解丙酮酸；
试管3：线粒体膜状结构对丙酮酸的分解有
（
促进/
抑制/无影响）作用
。
综合上述实验，可得出：丙酮酸首先在
（细胞质基质/线粒体）中
分解，释放大量能量与
有关。
)
任务2：构建有呼吸二、三阶段模型
要求：将相应的贴纸贴到有氧呼吸模型的对应的位置。
（三）ATP形成的探究
【资料四】
研究表明线粒体内膜具有氧化[H]的功能，科学家对线粒体内膜做如下处理，检测是否具有氧化[H]的功能，实验结果如图所示。
结论：线粒体内膜氧化[H]的功能与内膜上的 有关。
【资料五】
线粒体内膜两侧有H+浓度差；一种能破坏这种浓度差的药物，可以使线粒体产生大量热，也消耗氧气，但不生成ATP。
结论：ATP的生成与线粒体内膜两侧的 有关。
任务3：阅读ATP形成过程拓展资料
要求：组内同学互相讨论讲解ATP是怎样形成的，初步明确ATP体形成的简化过程。
(
拓展资料
)
(
线粒体
外膜
) (
线粒体外膜
)ATP形成过程
【电子的传递】
线粒体基质中的还原型辅酶Ⅰ(即NADH简写[H])脱去氢形成H+和电子，电子沿线粒体内膜中一系列特定载体传递，最终传递给O2。
【H+浓度梯度的形成】
电子传递过程中释放的能量促使线粒体从其基质内把H+泵入内外膜间隙积累，产生内膜两侧的H+浓度梯度。
【ATP的形成】
当H+流沿内膜上ATP合酶的H+通道进入基质时，驱动ATP合成。
【水的生成】
返回线粒体基质的H+与接受了电子的O2结合生成水。
(
评价任务
)
Usp30基因控制合成的sp30蛋白主要定位在线粒体外膜。研究人员发现，与野生型小鼠相比，Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变如下图所示。
下列推测不合理的是（ ）
A．上图是在电子显微镜下观察到的图像
B．Usp30蛋白参与了线粒体结构的调控
C．野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D．Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段1

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