资源简介

高中生物教案集(浙科版) 《分子与细胞》第三章 细胞的代谢
第四节 细胞呼吸
一、教学目标
【知识目标】
1．解释细胞呼吸就是糖的氧化。
2．说明糖酵解、柠檬酸循环的主要过程。
3．描述电子传递与氧化磷酸化过程。
4．概述乳酸发酵与乙醇发酵。
5．解释细胞呼吸是细胞代谢的核心。
6．关注细胞呼吸的知识与人们生产生活的关系。
【能力目标】
1．通过分析细胞呼吸的过程，帮助学生形成分析问题、解决问题的能力，培养他们良好的思维品质。
2．通过师生一起分析蛋白质和脂肪进入柠檬酸循环的方式，培养学生知识的迁移和综合能力。
3．通过分析多种物质的代谢过程，培养学生的抽象思维能力。
【情感态度与价值观】
1．不要孤立地看待某一种生命现象，既要重视局部对于整体的作用，又要重视局部间的联系。
2．感受生命的奇妙，生命是一个复杂、精细、高效的自动运转过程，形成科学的价值观和世界观。
3．通过学生之间的讨论，师生、生生之间的交流，学生享受愉快地合作交流的乐趣，培养合作交流的意识。
二、教材分析
【教材的地位作用】
“细胞呼吸”是本章的重点内容之一。教材在分析了物质的交换方式、能量通货——ATP和生物催化剂——酶以后，安排了细胞呼吸这一节。细胞呼吸是生物界所有生物每时每刻都在进行的生命活动。教材先简要叙述了细胞呼吸的概念，然后重点分析了细胞呼吸的本质、需氧呼吸和厌氧呼吸的生理过程以及细胞呼吸的意义。提出细胞呼吸就是糖的氧化，是放能反应。需氧呼吸需经历糖酵解、柠檬酸循环和NADH中的高能电子在呼吸链中的传递。厌氧呼吸是在无氧的条件下发生的，如乳酸发酵和乙醇发酵。最后概括性地指出细胞呼吸是细胞代谢的具体表现，细胞呼吸是细胞的代谢中心。
【教学重难点】
1．教学重点：细胞呼吸的概念，及需氧呼吸的过程；厌氧呼吸的类型及过程；细胞呼吸与细胞代谢的关系。
2．教学难点：需氧呼吸的三个阶段既是教学重点又是教学的难点，让学生结合书本插图，通过阅读、讨论等方法，掌握葡萄糖氧化分解的过程，关注每个阶段产生的ATP、NADH, FADH2的产生情况。
三、学情分析
教材从学生熟悉的呼吸入手，通过比较呼吸与细胞呼吸的差异，开门见山地引出了细胞呼吸的概念。接着通过与木头燃烧的比较，得出细胞呼吸的实质就是糖的氧化，而作为本节内容的重头戏，教材分别采用彩色图解、方程图解等方法详细阐述了需氧呼吸及厌氧呼吸的生理过程，这部分由于涉及到一部分生化内容，学生比较难接受，所以可适当补充些生化知识，同时结合化学基础知识，便于学生理解掌握。最后，在学习了细胞呼吸的具体过程之后，教材概括性地总结了细胞呼吸的生理意义，指出细胞呼吸是细胞的代谢中心。学习了细胞呼吸的原理后，结合社会、生活实践中，指导学生能利用细胞呼吸的原理来解释平常生活中的一些实际问题，体现STS思想。
四、教学设计
【设计思路】
对生物体的呼吸作用，学生并不陌生。通过初中阶段的学习，学生已经知道呼吸作用的本质是细胞内的有机物氧化分解释放能量，但这仅仅是感性上的认识。有机物是怎样氧化分解并释放能量的？这一过程与有机物在生物体外的燃烧有什么不同（后者也是氧化分解并释放能量）？这一过程必须要有氧的参与吗？在无氧的条件下能不能进行？细胞呼吸对于细胞的代谢有什么重要意义？这些问题学生并不清楚。高中阶段将从分子水平上解决这些问题，本节可安排3－4课时。
第1课时的教学可结合学生已有的知识和经验，从学生所熟悉的“呼吸”和“木头燃烧”入手，引导学生思考“呼吸”与“细胞呼吸”的区别，“细胞呼吸”与“木头燃烧”的区别，从而真正理解细胞呼吸的实质就是糖的氧化这一标题。对于这一部分的教学可采用讲授、交流与讨论相结合的教学模式，充分发挥学生的主体作用，使学生主动地获取生物学新知识。
第2课时主要进行知识性内容的教学，主要介绍细胞呼吸的具体的三个阶段，可以讲授法为主，组织学生讨论、交流，适当采用直观教学手段，说明糖酵解和柠檬酸循环的过程、场所和产物，特别要注意对ATP的形成作重点讲解。1mol葡萄糖完全氧化为二氧化碳和水，最多能产生38mol的ATP。
第3课时通过对生活实例的比较分析归纳得出厌氧呼吸的特点，并通过实验、实例及与需氧呼吸的比较分析，使学生理解乙醇发酵和乳酸发酵的过程。
第4课时是学习了细胞呼吸具体过程之后，进一步说明蛋白质和脂肪作为能源物质是怎样参与柠檬酸循环的，另一方面细胞呼吸产生的许多中间代谢产物是细胞内多种物质合成的原材料，同时细胞呼吸过程释放出的能量又是许多物质合成所必须的。从而说明细胞呼吸是各种细胞代谢的核心所在。
另外，在需氧呼吸的三个阶段以及细胞呼吸与代谢的关系，教学过程中运用了图片、多媒体动画，形象地展示了细胞呼吸的具体过程。
【教学过程】
【第一课时】
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
导入新课 【讲述】我们知道，所有生物体的一切生命活动都需要能量。无论是我们人类还是肉眼难寻的细菌；无论是千姿百态的动物还是漫山遍野的植物，如果能量供应一旦停止，生命也就结束了。【提问】那么，生物体又是如何产生和提供能量的呢？ 设置疑问，让学生思考，迅速进入新课的教学。 联系生活，引入新课。
细胞呼吸的概念一、细胞呼吸就是糖的氧化细胞呼吸与木头燃烧的区别和联系课后小结 【提问】“细胞呼吸”与我们通常所说的“呼吸”是一回事吗？（可以带学生回忆人体呼吸的过程，让学生比较呼吸与细胞呼吸的不同。）【指导学生交流】师生共同得出：“细胞呼吸”并非我们学习过的“呼吸”，我们熟悉的“呼吸”指的是人和动物体从周围环境中吸入空气，利用其中的氧气，同时呼出二氧化碳。它是一种宏观的气体交换过程。而“细胞呼吸”是指细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程。任何生物体进行的生命活动所需要的能量无不来自细胞呼吸。“呼吸”与“细胞呼吸”的现象和本质是有所区别的。【提问】那么，细胞呼吸的过程又是如何发生的呢？细胞呼吸的实质又是什么呢？【讲述】细胞呼吸必须有氧参加，氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水，同时释放能量。反应如下：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量【创设情境】但是，早在18世纪法国化学家拉瓦锡（A．Ｌ．Ｌavoisier）就发现木头燃烧也需要氧，发生的也是类似的反应，并且把细胞呼吸比作碳和氢的“缓慢燃烧过程”。【提问】拉瓦锡的这一说法有道理吗？细胞呼吸与木头燃烧有什么区别和联系呢？【指导学生交流】演示木头燃烧的实验，指导学生联系细胞呼吸的概念，比较细胞呼吸与木头燃烧的异同点。【师生讨论】得出：1．区别：有机物在体外燃烧时，是在高温下发生的，其中储存的能量是一次性全部释放出来的，并且以光和热的形式表现出来；而细胞呼吸是细胞在常温、常压下将葡萄糖氧化分解，所产生的能量有相当一部分储存在ATP中，其余的则转变成热能释放，在这个过程中能量是逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。这就相当于放在高处的大石块，由于本身的重量和所在的高度具有了很大的势能。燃烧就像石块从高处直接落下来，势能会迅速地转变成动能释放出来，产生强大的冲击力。细胞呼吸就像在高处的石块经过许多台阶缓缓滚动到最低层，将能量一点点释放出来，而只有这样释放出来的能量才能被有效地、充分地利用。【提问】那么，细胞中葡萄糖的能量利用效率有多少呢？每个ATP分子中的能量大约是一个葡萄糖分子中能量的1%，细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成约38个ATP分子。所以，细胞中葡萄糖的能量利用效率大约为40%。与现有的机械相比，这是很高的效率了。例如，传统的蒸汽机，能量转化效率只有8%，现代化的汽车引擎，能量转化效率也只有25%左右。【讲述】2、联系：在化学中我们知道，物质得电子或[H]称为被还原，失电子或[H]称为被氧化。葡萄糖分子与氧反应的方程式如下： 糖分子失去氢原子C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量 氧分子获得氢原子【指导学生交流】分析在细胞呼吸过程中，物质的得失电子情况。【讲述】从上述的方程式中，我们可以发现，不管是在木材燃烧的过程中还是在细胞呼吸的过程中，都是糖分子失去氢原子，氧分子获得氢原子，也就是在这两个个过程中都是糖被氧化了。所以无论是木材的燃烧还是细胞呼吸，反应的实质是一样的，都是纤维或葡萄糖的碳氧化为二氧化碳，其中的氢被氧化成水。在糖的氧化反应中，葡萄糖分子中发生了化学键的变化，化学键所储存的能量通过氧化还原作用释放出来。【提问】那么细胞呼吸又是如何缓慢而又有效地释放其中的能量的呢？【讲述】细胞呼吸是细胞内一系列由多种酶参与催化、有控制的氧化还原反应。我们可以将反应划分为三个阶段：糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链，如图3—14所示（教材P67 图3—14细胞呼吸的三个阶段）。通过这一系列的氧化还原反应，葡萄糖被彻底分解成CO2和H2O，而储存在其中的能量也分阶段地、缓慢地释放出来，一部分储存到ATP中，供生物体生命活动所需要。【小结】引导学生一起回顾本节课的主要内容，理解细胞呼吸的实质就是糖的氧化，是一系列有控制的氧化还原反应，可细分为糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段，对于这三个阶段具体的来龙去脉下节课讨论学习。 回忆旧知，小组讨论、交流、比较，最后得出结论。启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中释放能量之间的差异，产生认知冲突，提高思维兴奋性。通过形象地比喻，启发学生理解细胞呼吸的实质。计算、分析得出：细胞呼吸中葡萄糖的能量利用高。结合化学基础知识，组织学生讨论，分析细胞呼吸过程中，物质的得失电子，启发学生深入理解细胞呼吸的实质。学生分析图表，使学生能从整体上把握细胞呼吸。总结、概括 提出问题，引起思考。在学生已有的知识背景下主动建构新知识。联系生活，思考问题，启发想象，加深理解。分析数据，培养学生分析问题的能力。培养学生分析、归纳与总结的能力。培养学生读图能力。同时给下节课作铺垫。启发学生总结和概括，培养学生的归纳能力。
【反馈检测】
1、呼吸作用的实质是( )。
A．分解有机物，储藏能量 B．合成有机物，储藏能量
C．分解有机物，释放能量 D．合成有机物，释放能量
2、关于细胞呼吸的特点，下列表述中不正确的是( )。
A．需要多种酶参与 B．释放二氧化碳
C．分解有机物不彻底 D．生成大量的ATP
3、新鲜蔬菜放在冰箱里的冷藏室里，能适当延长保鲜时间的生理原因是( )。
A．细胞呼吸减弱 B．细胞呼吸加强
C．光合作用减弱 D．促进了物质分解
4、1g葡萄糖在细胞内氧化和在体外燃烧，其共同点是( )。
A．C6H12O2＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量 B．60％能量以热的形式散发
C．需H2O参与间接供氧 D．碳原子直接与O2结合生成CO2
5、细胞呼吸是一系列有控制的氧化还原反应，可以将反应划分为三个阶段： 、 、 。
6、书写葡萄糖参与细胞呼吸过程的反应式： 。
7、简述木头燃烧和细胞呼吸的区别和联系。
参考答案：1、C 2、C 3、A 4、A 5、糖酵解 柠檬酸循环 电子传递链 6、C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量 7、区别：有机物在体外燃烧时，是在高温下发生的，其中储存的能量是一次性全部释放出来的，并且以光和热的形式表现出来；而细胞呼吸是细胞在常温、常压下将葡萄糖氧化分解，所产生的能量有相当一部分储存在ATP中，其余的则转变成热能释放，在这个过程中能量是逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。联系：所以无论是木材的燃烧还是细胞呼吸，反应的实质是一样的，都是纤维或葡萄糖的碳氧化为二氧化碳，其中的氢被氧化成水。
【第二课时】
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
导入新课一、细胞呼吸从糖酵解开始二、柠檬酸循环 通过上节课的学习，我们知道，细胞呼吸就是糖的氧化。【提问】细胞呼吸又包括哪几个具体的阶段呢？这节课我们继续讨论细胞呼吸的具体过程。【背景介绍】糖酵解名称的由来，是因为动物进行呼吸作用时候，首先利用糖元作为呼吸基质，把它转变成葡萄糖，然后葡萄糖在无氧条件下进行分解而生成乳酸，所以这个过程称为糖酵解。【指导学生阅读，组织学生讨论】得出以下结论：1、场所：细胞质基质2、过程：一个葡萄糖分子转变为两个丙酮酸3、产物：2个丙酮酸、2个ATP、2个NADH糖酵解的全部反应如下：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP【介绍】NADH是一种还原型辅酶，氧化形式为NAD+，是氢的载体，在电子传递链中将被氧气。【讲述】我们前面讲到，细胞中每氧化1个葡萄糖分子，可以合成约38个ATP分子。而在糖酵解过程中只产生2个ATP，所以葡萄糖分子中的绝大部分化学能仍存在于丙酮酸中。【提问】那么丙酮酸中的能量又是如何进一步释放出来呢？【讲述】丙酮酸形成后，然后进入线粒体。（可帮助学生回忆线粒体的结构以及物质的跨膜运输的方式，以加深理解。）丙酮酸进入线粒体后，首先在一种复杂酶系统的催化下形成一个二碳的单位[C2]，脱去一个CO2，并形成一个NADH，这个反应叫做脱羧反应。反应式如下：C3 + NAD+ → [C2] + CO2 + NADH + H+【提问】二碳单位然后进入柠檬酸循环，那么柠檬酸循环又是怎样的一个循环过程呢？指导学生结合教材图示阅读，组织学生讨论、交流。得出以下结论：1、柠檬酸循环：二碳单位与一个C4酸合成为一个C6酸，即柠檬酸。然后柠檬酸经两次脱羧，丢掉两个二氧化碳，又形成一个C4酸，于是柠檬酸循环的第二轮开始。通过柠檬酸循环，将所有的丙酮酸源源不断地转变为CO2，释放到细胞之外。2、场所：线粒体3、产物：3个CO2、1个ATP、4个NADH、1个FADH2【介绍】FAD是另外一种辅酶，氧化形式为FAD，还原形式为FADH2，FADH2和NADH都的氢的载体，它们携带氢参与电子传递链。【讲述】通过糖酵解、丙酮酸脱羧反应、柠檬酸循环三个过程，葡萄糖被彻底地分解成CO2，同时释放的能量部分储存在ATP中。【提问】那么，大家计算下，1mol葡萄糖经过彻底地氧化可以产生多少ATP呢？【分析】糖酵解过程产生2molATP，柠檬酸循环产生2molATP，所以整个过程直接产生的ATP很少，只有4mol。【追问】那么还有大量的能量储存在哪里呢？【分析】这些没有释放出来的能量暂时储存在了NADH和FADH2这两种辅酶中。【提问】那么，1mol葡萄糖经过彻底地氧化又可以产生多少NADH和FADH2呢？【分析】糖酵解过程产生2个NADH，柠檬酸循环，包括丙酮酸的脱羧反应过程共产生8个NADH和2个FADH2。所以1mol葡萄糖经过彻底地氧化分解可以产生10molNADH和2molFADH2。【设问】那么，这些辅酶中的能量又是如何释放出来的呢？ 回忆、回答。在已有的基础上继续深入学习。学生带着问题阅读，组织学生讨论得出糖酵解的场所、过程及产物，最后总结出糖酵解的总反应式。可制作相应课件，观察多媒体展示。指导学生阅读，组织学生讨论、交流。计算、分析。 复习旧知，导入新课。培养学生自学能力和总结归纳能力。利用教学媒体增强教学的直观性，促进学生对概念的理解。培养学生的团队精神。步步设疑，深入探究。设置悬念，激发兴趣。通过设置一系列问题，帮助学生加深理解细胞呼吸的具体过程。
三、电子传递链 让学生阅读课本69页第一、二段。【思考】电子传递链的组成是什么？电子传递链存在于何处？电子最终传递给了什么物质？这一阶段产生了多少mol的ATP？学生回答、教师归纳：电子传递链由三种蛋白质复合体组成，每种复合体中又有一种以上的电子传递体；存在于线粒体内膜中；电子传递链的最后一站是与氧结合形成水。也就是NADH和FADH2氧化所脱的H＋与O2结合形成水。教师板书：1、电子传递链的组成：三种蛋白质复合体。2、电子传递链存在于：线粒体内膜。3、反应式（略，见书本69页）。【讲述】每氧化1mol葡萄糖可以合成约38molATP。糖酵解过程产生2molATP，柠檬酸循环产生2molATP，那么，应该有34molATP在此阶段产生。具体是：每摩尔NDAH氧化可产生3molATP，每摩尔FADH2氧化可产生2molATP，因此，10molNDAH氧化可产生30molATP，2molFADH2氧化可产生4molATP，共产生34molATP。即1mol葡萄糖彻底氧化分解可产生38molATP。【小结】教师设计表格（以一个葡萄糖分子的氧化分解为例）条件场所产物糖酵解有氧时细胞质基质2个丙酮酸，2个ATP，2个NADH柠檬酸循环有氧时线粒体基质6个CO2，2个ATP，8个NADH，2个FADH2电子传递链有氧时线粒体内膜6个H2O，34个ATP总反应式：C6H12O6+6O2 －→6CO2+6H2O+能量释放的能量一部分贮存在AT P中，其余的以热能形式散失。 带着问题阅读。组织讨论、回答。学生完成。 小资料：蛋白质复合体是有几个结构
相似、功能相关的多肽链通过二硫键或其它共价键形成的复合物。培养学生自学能力和总结归纳能力。
【反馈检测】
1、一分子葡萄糖在需氧呼吸分解过程中，经过柠檬酸循环阶段，能直接产生几个分子的ATP？（ ）
A．1 B．2 C．4 D．0
2、在有氧情况下，1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸的反应可净生成（ ）
A．8ATP＋2NADH＋2H＋ B．4ATP＋2NADH＋2H＋
C．2ATP＋NADH＋H＋ D．2ATP＋2NADH＋2H＋
3、柠檬酸循环发生在（ ）
A．线粒体 B．叶绿体 C．细胞质 D．细胞核
4、让一只鼠吸入含有放射性18O的O2，该鼠体内最先出现标记氧原子的是（ ）。
A．丙酮酸 B．二氧化碳 C．乳酸 D．水
5、已知1mol葡萄糖完全燃烧释放出能量2 870kJ，1molATP转化为ADP释出能量31kJ，1mol葡萄糖生物氧化时，脱下的H在线粒体内氧化生成36molATP，若在线粒体外氧化则生成38molATP。那么，细菌和动物利用葡萄糖进行有氧呼吸的能量利用率分别为（ ）。
A．34％和36％ B．36％和34％ C．39％和41％ D．41％和39％
6、在植物细胞中，彻底分解1mol葡萄糖，需消耗的氧气量、释放的能量以及其中可能转移到ATP中的能量数分别是（ ）。
A．2mol、1255kJ、2 870kJ B．2mol、686kJ、300kJ
C．6mol、2 870kJ、1255kJ D．6mol、686kJ、300kJ
7、下列哪一种活动释放能量最多（ ）。
A．光解 B．糖酵解 C．柠檬酸循环 D．呼吸链中最后的氧化作用
8、将酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。把等量上清液、沉淀物和未离心处理的匀浆分别放入甲、乙、丙3个试管中（如右图），分别进行以下4项独立的实验（实验一、二、三由供选答案中选一项正确的代号填充，实验四填充、简答）：
(1)实验一：向3个试管中分别滴加等量的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是 。
(2)实验二：向3个试管分别滴加等量的丙酮酸，甲、乙、丙中的最终产物分别是 。
(3)实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的最终产物分别是 。
(4)实验四：向3个试管分别加入等量的萤光素（萤火虫尾部提取的可以发光的物质）。重复实验一和实验二。从理论上讲，发萤光最强的是实验 中的 试管。
A．H2O＋CO2 B．乙醇＋CO2 C．H2O D．无反应
参考答案：1、Ｂ　 2、Ｄ　 3、Ａ　　4、D 5、D 6、C 7、D 8、(1)B、D、A (2) B、A、A (3)B、D、B (4)一 丙
【第三课时】
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
引入新课 【创设情境】播放3则录像片断：1．正进行中长跑比赛的运动员。2．被洪水淹没的植物。3．酿酒的过程。【提问】1．这是我们在生活中经常能看到的生命现象，其中酿酒实际上是哪一类生物的生理活动过程？2．这三种生命现象有什么共同点？ 观察。 思考、回答：“微生物”。观察、分析、小组讨论，得出结论。“它们都处于缺氧的状态下，进行厌氧呼吸。” 从生活实际出发，激发学生的学习兴趣，自然地引入厌氧呼吸。培养学生观察、分析、归纳总结的能力。
一、概述 【讲述】厌氧呼吸是一种古老的呼吸作用形式，它的出现早在需氧呼吸之前生物，请大家阅读书本70页的小资料，以及厌氧呼吸的第一段内容，厌氧呼吸有什么特点，然后想一想厌氧呼吸的存在对生物来说有什么意义？【板书】一、概述 讨论、分析，得出结论：①与需氧呼吸相比厌氧呼吸是在无氧的条件下进行的，并且只能释放少量的能量；②仍有许多微生物只能进行厌氧呼吸；③进行需氧呼吸的生物处于缺氧状态时，厌氧呼吸就是需氧呼吸的有效补充。 培养学生分析、归纳总结的能力。
二、厌氧呼吸的类型乙醇发酵2．乳酸发酵 教师肯定学生的回答。地球上绝大多数生物都能进行厌氧呼吸，但是不同的生物厌氧呼吸的类型是不一样的，最常见的厌氧呼吸类型是乳酸发酵和乙醇发酵。【板书】二、厌氧呼吸的类型1．乙醇发酵下面我们来看一个演示实验：乙醇发酵实验(教师操作)。【提问】①广口瓶、大试管内出现哪些现象？拔广口瓶的塞子后，会闻到什么气味？试分析原因。②为什么广口瓶中要加30ml 10％的葡萄糖溶液，并置于35℃水浴中预热。③为什么广口瓶的混合液表面滴加一薄层液体石蜡？④试验中为什么要使酵母悬浮液与葡萄糖溶液充分混合，并将广口瓶置于30℃水浴中？⑤在整个实验过程中到底发生怎样的变化呢？教师总结：如果厌氧呼吸的产物是乙醇就可以称为乙醇发酵。成熟的苹果切开后有酒味，就是因为果肉中进行了乙醇发酵。它的总反应式是：【板书】C6H12O6+2ADP+2Pi2C2H5OH+2CO2+2ATP大家想一想还有哪些现象属于乙醇发酵？【过渡】那么乙醇发酵的过程究竟是怎样的呢？让我们先来回顾一下需氧呼吸。【提问】1．需氧呼吸分为几个阶段？2．糖酵解的产物是什么？【讲述】乙醇发酵中乙醇的来源就是糖酵解的产物丙酮酸。【过渡】在需氧呼吸过程中葡萄糖通过糖酵解被分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体最终被分解为二氧化碳和水。但是在没有氧气的情况下丙酮酸不能进入线粒体，于是反应继续在哪里进行？【讲述】丙酮酸先经过脱羧反应形成乙醛和二氧化碳。【板书】CH3COCOOH→CH3CHO+2CO2【讲述】乙醛再被还原为乙醇。【板书】CH3CHO +NADH+H+→2CH3CH2OH+NAD+【讲述】这些过程都需要酶的催化作用【过渡】大多数植物的厌氧呼吸都属于乙醇发酵，而动物比如说人的厌氧呼吸呢？【提问】大家知道如果你不是经常做运动，而今天进行800米测试，那么这两天你的肌肉会有什么感觉？【讲述】为什么会觉得酸呢？实际上就是肌肉细胞在缺氧条件下进行厌氧呼吸产生了乳酸的缘故。这就是厌氧呼吸的又一种类型：乳酸发酵。【板书】乳酸发酵【讲述】乳酸发酵就是指葡萄糖在无氧条件下分解产生乳酸，它的总反应式是：【板书】C6H12O6+2ADP+2Pi→2CH3CHOHCOOH+2ATP乳酸发酵的反应历程和糖酵解的一样，只是在形成丙酮酸后，丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下被NADH还原为乳酸。【板书】CH3COCOOH + NADH +H+→CH3CHOHCOOH+ NAD+【讲述】乳酸发酵所产生的ATP仅为需氧呼吸的1/19左右，那么在剧烈运动需要大量能量的情况下，肌肉细胞为什么还要进行厌氧呼吸呢？【提问】大家想想还有哪些乳酸发酵的例子。总结：动物细胞进行厌氧呼吸往往是产生乳酸属于乳酸发酵，有些微生物也进行乳酸发酵，如酸奶、酸菜的制作就是利用乳酸细菌进行的乳酸发酵。【小结】这一节课我们学习了生物的厌氧呼吸，厌氧呼吸的两种类型乙醇发酵和乳酸发酵。并知道了它们的过程。 学生观察、思考回答：广口瓶中有气泡，大试管澄清石灰水变混浊，拔掉广口瓶塞子后有酒精的味道。因为有二氧化碳和酒精产生。回答：葡萄糖会被分解，水浴是为了保证酵母菌的生命活性，或者说是酶的生命活性。回答：隔绝空气。回答：使酵母菌将充分葡萄糖分解，并保持酵母菌活性。回答：酵母菌在无氧条件下通过厌氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。回答：酿酒，发面，水果腐烂……回答：糖酵解，柠檬酸循环，电子传递链；丙酮酸。倾听、理解。回答：细胞质基质。回答：酸。倾听、思考。倾听、理解。阅读，思考、回答：是一种克服暂时缺氧的应急措施，是为争取时间而消耗较多能量的方法。思考、回答：制作酸奶、酸菜…… 培养学生观察和分析的能力。培养学生分析、归纳总结的能力。从生活实际出发，激发学生的学习兴趣。使学生理解乙醇发酵的过程。从生活实际出发，激发学生的学习兴趣。使学生理解乳酸发酵的过程。培养学生自学能力。联系实际，激发兴趣。
【反馈检测】
1、贮藏在地窖中的大量马铃薯处在相对缺氧状态下，可以通过厌氧呼吸获得少量能量。这时葡萄糖被分解为( )
A．乳酸和二氧化碳　 B．乳酸 　 C．酒精和二氧化碳 　 D．酒精
2、右图表示大气中氧的浓度对植物组织内CO2产生的影响。
(1)A点表示植物组织释放的CO2较多，这些CO2是 的产物。
(2)由A到B，CO2的释放量急剧减少，其原因是 。
(3)由B到C，CO2的释放量又不断增加，其主要原因是 。
(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？ 。采取这一措施的理由是 。
3、下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，请据图回答：
(1)外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是 。
(2)该器官CO2的释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条曲线，此时该器官的呼吸作用方式是 。
(3)当外界氧浓度为4％～5％时，该器官CO2释放量的相对值为0.6，而O2吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的 倍；释放的能量约相当于有氧呼吸的 倍；形成ATP的数量约相当于有氧呼吸的 倍。
参考答案：1、B 2、(1)厌氧呼吸 (2)氧气增加，厌氧呼吸受到抑制 (3)氧气充足时需氧呼吸加强，CO2释放量增多 (4)B点 这时需氧呼吸已明显降低，同时又抑制了厌氧呼吸，水果和蔬菜组织内糖类等有机物分解得最慢 3、(1)需氧呼吸和厌氧呼吸 (2)需氧呼吸 (3)1.5 0.1 0.07
【第四课时】
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
复习引入新课 【复习提问】1．写出以葡萄糖为原料的细胞呼吸的反应式。2．细胞呼吸包括哪几个阶段？每个阶段具体有哪些变化过程？3．柠檬酸循环的实质是什么？【过渡】细胞在正常情况以糖类作为原料进行细胞呼吸，但在饥饿等特殊状态下也可以分解蛋白质和脂肪作为原料，这些物质分解后又是如何进入柠檬酸循环的呢？ 回忆、思考、回答。思考。 通过复习巩固前一节课所学过的内容自然地过渡到新知识的学习。承上启下，实现知识的顺利过渡。
脂肪的氧化蛋白质的氧化 【板书】脂肪的氧化【提问】回忆甘油三酯的结构，并说出一分子甘油三酯分别是由哪几部分组成的？展示甘油三酯的分子结构图。【讲述】甘油三酯是由一分子的甘油和三个分子的脂肪酸组成的。因此脂肪的氧化首先是在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并释放入血供其它组织利用。那么，这两种物质又是如何被充分氧化的呢？帮助学生分析甘油和脂肪酸的结构并归纳出：甘油是形成一个另一种三碳化合物分子形式进入糖酵解过程，而脂肪酸则被多次分解后以二碳化合物的形式进入柠檬酸循环。1．甘油→C3（三碳化合物）→糖酵解途径→柠檬酸循环。2．脂肪酸→C2（二碳化合物）→柠檬酸循环。【板书】蛋白质的氧化与脂肪的氧化相比，蛋白质的氧化过程要复杂些。【提问】蛋白质的基本单位是什么？回忆并写出丙氨酸和缬氨酸的结构式。如果蛋白质分解产生的有丙氨酸，它是如何再进步分解参与细胞呼吸过程的呢？以丙氨酸为例，多媒体展示丙氨酸的分解过程：丙氨酸→丙酮酸→C2（二碳化合物）→柠檬酸循环。蛋白质被用于呼吸作用时，首先被分解成氨基酸，氨基酸脱去氨基后变成含三、四、五个碳的分子，分别进入柠檬酸循环的不同位点，最终被完全氧化。【思考】糖类、蛋白质、脂肪这些大分子物质在氧的参与下不断地被氧化分解，除了产生许多中间产物外，同时大量生成还有什么？【小结】细胞代谢是一系列复杂的生物化学反应过程，在氧的参与下大分子物质不断地被氧化分解，同时还生成了大量的能量供给各项生命活动的需要，这就是细胞呼吸过程。另一方面分解代谢产生的各种中间产物也是细胞各种合成代谢所需的原料，能为合成反应提供碳骨架。【多媒体展示】中间产物а-酮戊二酸、草酰乙酸等物质与氨基酸之间的相互转化。【本课时总结】从上述这些过程大家可以发现细胞呼吸一方面通过氧化过程产生了大量的能量供给细胞生命活动的需要，另一方面代谢产生的各种中间产物又为细胞合成多种其它物质提供了碳骨架。多媒体展示教材73页图3－18“细胞呼吸与细胞代谢的关系”。帮助学生进行小结。细胞呼吸时不仅分解糖类，同时也可利用蛋白质和脂肪作为能源物质，这些物质最终都参与了柠檬酸循环；另一方面细胞呼吸通过氧化过程产生了大量的能量供给细胞生命活动的需要，代谢产生的各种中间产物又为细胞合成多种其它物质提供了碳骨架。由此可以说细胞呼吸是各种细胞代谢的核心所在。 复习回忆观察。小组讨论并归纳。回忆与思考。 观察与思考。思考。观察与思考。 帮助回忆。直观教学，便于学生迅速理解。启发式教学，充分发挥学生的主体性。直观教学，帮助学生理解。直观教学帮助学生了解细胞呼吸产生的中间代谢参与其它物质合成的过程，进一步理解细胞呼吸是细胞代谢的核心。
【反馈检测】
1、人和动物体内的主要能源物质是( )
A．脂质 B．蛋白质 C．ATP D．糖类
2、糖类、脂肪、蛋白质三类营养物质，在动物体内代谢时可以相互转化，沟通转化的枢纽是( )
A．三羧酸循环 　B．丙酮酸氧化 　 C．糖的酵解 　 D．ATP的形成
3、下列叙述正确的是( )
A．甘油是形成一个二碳化合物进入糖酵解过程的
B．脂肪酸是以三碳化合物形式进入柠檬酸循环的
C．丙氨酸是脱氨基后形成丙酮酸参与柠檬酸循环的
D．所有的氨基酸脱去氨基后，都是形成三个碳的分子参与柠檬酸循环的
参考答案：１、D 2、A 3、C
五、相关链接
1．糖酵解
糖酵解的过程主要分为下列两步：
①葡萄糖经过两次磷酸化，并且发生异构化以后，转变成1,6－二磷酸果糖。这就是说，一个六碳化合物变成带有两个磷酸的化合物。这一过程要消耗两分子ATP。
②1,6－二磷酸果糖是不稳定的化合物,它在醛缩酶的作用下,很容易分解成为两个磷酸丙糖——磷酸二羟丙酮和磷酸甘油醛。这两者可以互相转化,处于平衡状态。当磷酸甘油醛进一步转化而被消耗掉的时候,磷酸二羟丙酮也就跟着转变为磷酸甘油醛,参加到以后的反应中去。
由磷酸甘油醛转变为磷酸甘油酸的时候,脱出的氢被氧化型辅酶I(NAD)携带着,成为还原型辅酶I (NADH2)。在这个氧化过程中放出的能量被ATP携带着。以后在磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸的反应中也生成ATP。
在由葡萄糖到丙酮酸的整个过程中，能位是逐步下降的,但只有上述这两个反应的能位下降较大，足以生成ATP。其他反应则只有微小的下降，不足以生成ATP。因此，一分子1,6-二磷酸果糖实际上可以形成两分子丙酮酸，共得到四分子ATP，但在糖酵解的开始阶段用掉了两分子ATP，所以一分子葡萄糖经过糖酵解净得两分子ATP。
糖酵解的过程可以概括如下：
丙酮酸是呼吸过程中的一个重要的中转站。在有氧条件下,它就进入三羧酸循环在无氧条件下,它被NADH2还原成为乳酸,或者在脱去羧基(放出CO2)以后转变成为乙醛,乙醛再被还原成为乙醇。这就是厌氧呼吸的过程。
2．柠檬酸循环
柠檬酸循环的最初中间产物是柠檬酸,因为柠檬酸是一种三羧基酸,所以这个过程叫做三羧酸循环。
柠檬酸循环的简化过程是：丙酮酸在经过氧化(脱氢)和脱羧(放出CO2)以后，生成乙酰辅酶A(乙酰CoA)。乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合形成柠檬酸(C6)，柠檬酸脱水成为乌头酸，乌头酸加水再形成异柠檬酸。然后，异柠檬酸氧化脱羧形成α-酮戊二酸(C5)，α-酮戊二酸再氧化脱羧形成琥珀酸(C4)，琥珀酸经过脱氢氧化，最终成为草酰乙酸。草酰乙酸可以再与乙酰辅酶A相结合，再次进入柠檬酸循环。这样下去，循环不已。每一分子葡萄糖经过糖酵解生成两分子丙酮酸，然后这两个丙酮酸氧化脱羧，各进入柠檬酸循环，共产生六分子CO2。
柠檬酸循环的过程可以概括如下：
在柠檬酸循环中，一共发生五次脱氢，其中四次脱出的氢被NAD携带着，另一次(从琥珀酸)脱出的氢被黄酶(FAD)携带着，以后在氧化磷酸化过程中被氧化成为水。另外，在α-酮戊二酸氧化脱羧而生成琥珀酸的时候，也形成一分子ATP。
在柠檬酸循环的整个过程中，只有丙酮酸被彻底分解，其他的酸是不被彻底分解的，所以它们只要有少量存在，就可以推动这个循环继续进行下去。其他的酸就像工厂里的传送带一样，把丙酮酸分子向前传送，并且逐步分解。
甘油三酯脂肪酶
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