探究酵母菌细胞呼吸的方式 引导其他学生对参加实验的学生进行提问,并进行归纳。(问题如:为什么选用酵母菌作为实验材料,而不选用小白鼠等;NaOH溶液的作用是什么)
总结出结论:细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。引导学生说出酵母菌的有氧呼吸产生CO2;无氧呼吸产生酒精和CO2
酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞的不同呼吸方式。比如平时我们吃的馒头、面包之所以松软多孔,就是因为在和面时加入了酵母菌,经发酵产生的气体遇热膨胀所致。
有氧呼吸 于绝大多数生物来说,有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式,这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。
1.复习线粒体的结构
师:线粒体有哪些结构与呼吸作用相适应?
生:线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
2.有氧呼吸的过程
(1)教师:引导学生,回顾初中学过的有关呼吸的知识,在讨论中板书有氧呼吸的反应式。即
C6H12O6+O2CO2+H2O+能量
教师:呼吸作用是怎样进行的呢?
学生:阅读课本P93~P94相关内容。
教师:有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的反应都有相应的酶催化。
关于呼吸作用过程的教学,可对照图(图5-9)讲解,在讲解中讲清以下几点:
①首先应指出,下面以葡萄糖为例讲述呼吸作用过程。其他有机物也可以通过呼吸作用氧化分解。
阶段 物质变化 场所 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 细胞质基质 第二阶段 丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]释放少量能量 线粒体基质 第三阶段 [H]与O2结合成水,释放大量能量 线粒体内膜 (2)在整理出三个阶段后,根据学生状况,进一步分析以下几点:
①引导学生,将呼吸作用的反应式配平
即C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
配平过程中,提问,呼吸作用产生的H2O中的O,来自哪种原料?(学生回答出:来自O2),接着提出,消耗6分子的O2应该产生12个分子的H2O,可是,如果形成12分子的H2O,又需要24个H,一分子的C6H12O6,只有12个H,差12个H来自哪里?最后指出,呼吸作用还消耗水。因而呼吸作用的反应式应改为:
C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H 2O+能量才能反映其本质。解决了这一环节,其他物质的来龙去脉就可迅速解释清楚。
②分析呼吸作用过程中的能量问题。
学生:阅读课本P94小字。
教师:1 mol的葡萄糖彻底氧化分解成二氧化碳和水,释放出2 870 kJ的能量,其中1 161 kJ左右的能量被ADP捕获,储存在ATP中(约38 mol的ATP)。可见,呼吸过程中释放的能量,只有40%储存在ATP中,用于推动其他生命活动。其余以热的形式散失了。因此,在有些情况下,如新鲜蔬菜、粮食等保存,通过控制呼吸速率,可减少有机物的消耗。
(3)线粒体是呼吸作用的主要场所。
教师:为什么说线粒体是呼吸作用的主要场所?
学生:呼吸作用的三个阶段,后两个阶段都是在线粒体中进行的。另外,从能量角度看,在细胞质的基质中进行的第一步产生4 mol的ATP,其余34 mol的ATP是在线粒体中产生的。因此,线粒体是呼吸作用的主要场所。
大部分以热能的形式散失(恒温动物,用来维持体温)
能量变化: (2870 kJ/mol)
小部分转移到ATP中(稳定的化学能 活跃的化学能)(1161 kJ/mol 40.5%)
播放多媒体课件观看有氧呼吸全过程
3.归纳有氧呼吸概念
教师:请同学们归纳有氧呼吸的概念。
学生:有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。