細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用_8

1、細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用（第2課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)的確定課程標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，與本節(jié)有關(guān)的表述是：“說明細(xì)胞呼吸，探討其原理的應(yīng)用”；在相應(yīng)的活動(dòng)建議中，列入了 “探究酵 母菌的呼吸方式”。結(jié)合教材內(nèi)容，可見本節(jié)內(nèi)容在知識(shí)目標(biāo)和能力 目標(biāo)上的要求是比較高的，知識(shí)方面要達(dá)到理解水平，能力方面要能 夠設(shè)計(jì)和實(shí)施探究酵母菌的呼吸方式的探究實(shí)驗(yàn)。二、一思路對(duì)生物體的呼吸作用，學(xué)生并不陌生。通過初中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道呼吸作用的本質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物氧化分解釋放能量。但是，有機(jī)物是怎樣氧化分解并釋放能量的？這一過程與有機(jī)物在生物體外的燃燒有什么不同（后者也是氧化分解并釋放能量）？這一過程必須要有氧的參與

2、嗎？在無氧條件下能不能進(jìn)行？這些問題學(xué)生并不清楚，可利用學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)新的問題情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。然后讓學(xué)生探究酵母菌的呼吸方式。以上內(nèi)容可用 1 課時(shí)。第2課時(shí)主要進(jìn)行知識(shí)性內(nèi)容的教學(xué)。關(guān)于細(xì)胞呼吸的概念，應(yīng) 注意指出它與平常所說的“呼吸”不同，后者是指氣體交換。關(guān)于有 氧呼吸的過程，可以講授法為主，適當(dāng)采用直觀教學(xué)手段，說明有氧 呼吸三個(gè)階段的發(fā)生部位、過程和產(chǎn)物，特別要對(duì)氧的作用和 atp的 形成作重點(diǎn)講解。關(guān)于無氧呼吸，可先讓學(xué)生回憶自己所做酵母菌呼 吸方式的探究，討論無氧呼吸的條件和產(chǎn)物。再讓學(xué)生回憶劇烈運(yùn)動(dòng) 后肌肉酸痛的經(jīng)歷，引導(dǎo)他們嘗試從細(xì)胞呼吸的角度分析原因，

3、 在此 基礎(chǔ)上教師指出無氧呼吸還可以生成乳酸。 這樣學(xué)生對(duì)無氧呼吸的原 料和產(chǎn)物都比較清楚了，可出示無氧呼吸的總反應(yīng)式。關(guān)于無氧呼吸 兩個(gè)階段的發(fā)生部位、過程和產(chǎn)物，可以講授法為主進(jìn)行教學(xué)，特別 要明確指出無氧呼吸是有機(jī)物不徹底的氧化分解、釋放能量的效率低等特點(diǎn)。無氧呼吸的定義由學(xué)生自己總結(jié)，教師做補(bǔ)充。上述內(nèi)容的教學(xué)完成之后，讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際分析細(xì)胞呼吸原理的 應(yīng)用?？上茸寣W(xué)生閱讀教材“資料分析”中所提供的資料，討論這些 事例中包含哪些有關(guān)細(xì)胞呼吸的原理， 然后再展開聯(lián)想，列舉生產(chǎn)和 生活中應(yīng)用細(xì)胞呼吸原理的其他事例， 并進(jìn)行解釋。這一部分內(nèi)容的 學(xué)習(xí)，既是知識(shí)的鞏固和遷移的過程，又是體現(xiàn)科學(xué)

4、、技術(shù)和社會(huì)相 互關(guān)系，體現(xiàn)生物學(xué)知識(shí)的價(jià)值的過程三、教學(xué)實(shí)施的程序教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)手段目標(biāo)達(dá)成情境創(chuàng)設(shè)我們知道，物質(zhì)的燃燒需要氧氣，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是法國(guó)化學(xué)家拉 瓦錫。拉瓦錫還曾經(jīng)把生物的呼吸作用比作碳和氫的緩慢燃燒過程。拉瓦錫的這一說法有道理嗎？呼吸作用能夠像燃料燃燒那樣劇烈嗎？讓學(xué)生思考和討論。引入新課，發(fā)現(xiàn)問題。新課學(xué)習(xí)葡萄糖是細(xì)胞中的主要能源物質(zhì)，在前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這 一點(diǎn)，細(xì)胞的生命活動(dòng)離不開能量，許多化學(xué)反應(yīng)都需要耗能，葡萄 糖作為主要能源物質(zhì)是怎樣被細(xì)胞利用的呢？如同我們生活的環(huán)境一樣，細(xì)胞要生活在常溫、常壓下，這就意味著在細(xì)胞內(nèi)葡萄糖不可能通過燃燒釋放出能量。

5、在細(xì)胞中應(yīng)該有一個(gè) 類似葡萄糖燃燒的過程，可以將葡萄糖分子中的能量釋放出來， 但又 不傷及細(xì)胞。又由于生命過程是持續(xù)不斷的，需要葡萄糖將儲(chǔ)存的能量逐步地、緩慢地釋放，隨時(shí)地被細(xì)胞利用?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞中的 確存在這樣的過程，這就是細(xì)胞的呼吸作用。啟發(fā)學(xué)生對(duì)比燃燒有機(jī) 物釋放能量和細(xì)胞內(nèi)利用有機(jī)物中的能量之間的異同，產(chǎn)生認(rèn)知沖突,提高思維興奮性，繼續(xù)學(xué)習(xí)。觀察現(xiàn)象，思考問題。共 3頁(yè)，當(dāng)前第 1頁(yè)123新課學(xué)習(xí)“呼吸作用”與我們通常了解的“呼吸”是一回事嗎？問問學(xué)生是否知道呼吸與呼吸作用的區(qū)別，是否將呼吸與呼吸作用相等同？（可以帶學(xué)生回憶人體呼吸的過程，讓學(xué)生比較呼吸與呼吸作用的 不同。）其實(shí)“

6、呼吸作用”并非我們學(xué)習(xí)過的“呼吸”，我們熟悉的“呼吸” 指的是人和動(dòng)物體與外界進(jìn)行的氣體交換過程。而“呼吸作用”是指 有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物， 釋放出能量并生成atp,因此也叫做“細(xì)胞呼吸”。正是因?yàn)樗猩?的細(xì)胞都具備這一功能，才能保證所有生物正常的生命活動(dòng)?！昂粑?與“呼吸作用”的現(xiàn)象和本質(zhì)是有所區(qū)別的。首先通過酵母菌的探究活動(dòng)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了酵母細(xì)胞可以利用環(huán)境 中的葡萄糖進(jìn)行生命活動(dòng)，而且這個(gè)過程在有氧氣和無氧氣的環(huán)境下都能完成，這說明氣體的交換并非細(xì)胞呼吸的本質(zhì)。細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì) 是有機(jī)物的氧化分解，能量的釋放和利用。在學(xué)生已有知識(shí)背景下主 動(dòng)建構(gòu)

7、新知識(shí)。提出問題，引起思考。新課學(xué)習(xí)有機(jī)物在體外燃燒時(shí)，其中儲(chǔ)存的能量是一次性全部釋放出來的，并且以光和熱的形式表現(xiàn)出來。這就相當(dāng)于放在高處的大石塊，由于本身的重量和所在的高度具有了很大的勢(shì)能。 若石塊從高處直接 落下來，勢(shì)能會(huì)迅速地轉(zhuǎn)變成動(dòng)能釋放出來，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力。而 細(xì)胞的生命過程所需的能量需要不斷地釋放出來， 需要隨時(shí)補(bǔ)充給細(xì) 胞。這就像放在高處的石塊必須經(jīng)過許多臺(tái)階緩緩滾動(dòng)到最低層，將能量一點(diǎn)點(diǎn)釋放出來一樣，只有這樣釋放出來的能量才能被有效地、 充分地利用。發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞呼吸無論是在有氧條件下還是在無 氧條件下，其過程的進(jìn)行均是如此。細(xì)胞呼吸是一個(gè)由多種酶參與催化，多步驟的過程

8、。細(xì)胞呼吸通常 是在有氧的情況下進(jìn)行的，但是某些細(xì)胞也可以在無氧的環(huán)境下進(jìn)行 呼吸。在有氧條件下，細(xì)胞中的有機(jī)物會(huì)徹底氧化分解成為無機(jī)物， 自然會(huì)放出全部的能量。無氧條件下，細(xì)胞中的有機(jī)物降解成為其他 的有機(jī)物，釋放出一部分能量?？傊ㄟ^有機(jī)物的氧化分解，釋放 能量，被細(xì)胞利用，生命過程得以正常進(jìn)行。這便是細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)所在。那么以上這樣兩個(gè)過程又是如何發(fā)生的呢？形象地比喻，啟發(fā)學(xué)生理解細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)。啟發(fā)學(xué)生想像，加深學(xué)生的理解。新課學(xué)習(xí)一、有氧呼吸有氧呼吸是細(xì)胞中進(jìn)行的分解有機(jī)物釋放能量的重要生命過程。它的總化學(xué)反應(yīng)式是：c6h12o6 + 6026co2 + 6h2o + 能量有氧呼吸

9、可以分為三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段：葡萄糖的降解階段。a.發(fā)生部位：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。b.過程：在酶催化下葡萄糖分解為丙酮酸。c.產(chǎn)物：丙酮酸、少量h和少量atp。第二階段：丙酮酸分解階段。a.發(fā)生部位：細(xì)胞線粒體的基質(zhì)內(nèi)。b.過程：在酶的催化下，丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和 h共3頁(yè)，當(dāng)前第2頁(yè)123c.產(chǎn)物：二氧化碳、h、少量atp第三階段：h和氧結(jié)合生成水，釋放大量能量的階段。a.發(fā)生部位：細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上。b.過程：在酶的催化下，前兩階段釋放的h和氧結(jié)合形成水，并釋放出大量能量，形成大量atp。c產(chǎn)物:水和atp。此處一定要讓學(xué)生理解有氧呼吸的中間過程和中間產(chǎn)物，有條件的學(xué)校可以根據(jù)學(xué)生理解和

10、接受能力的情況，將有氧呼吸的主要過程（三竣酸循環(huán)）較詳細(xì)地介紹給學(xué)生，便于學(xué)生理解。二、無氧呼吸無氧呼吸是指細(xì)胞可以在無氧的條件下，將有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，并釋放出少量能量的過程。它的總反應(yīng)式是：c6h12066co2 + 2c2h5oh （酒精）+ 少量能量c6h12o6 2c3h6o3 （乳酸）+少量能量通常無氧呼吸分為兩個(gè)階段。第一階段：葡萄糖降解階段。a.發(fā)生部位：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。b.過程：與有氧呼吸相同。c.產(chǎn)物：丙酮酸、少量atp第二階段：丙酮酸繼續(xù)分解階段。a.發(fā)生部位：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。b.過程：在不同酶的催化下，丙酮酸繼續(xù)分解產(chǎn)生酒精和二氧化碳或乳酸，并釋放出少量能量。c.產(chǎn)

11、物：酒精和二氧化碳或乳酸，少量能量。最常見的無氧呼吸發(fā)生在微生物身上，常常稱為“發(fā)酵”，如酒精發(fā) 酵和乳酸發(fā)酵。人和高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)也有類似乳酸發(fā)酵的過程。人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，或從平原進(jìn)入高原時(shí)，身體的局部組織缺氧，產(chǎn)生的丙 酮酸不能及時(shí)進(jìn)入線粒體進(jìn)行有氧氧化，于是丙酮酸可以通過乳酸發(fā) 酵的途徑進(jìn)行無氧呼吸。無氧呼吸只能形成少量atp,與有氧呼吸相比相差很大。有條件的學(xué)校，老師可以進(jìn)一步分析無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸的去路， 以便加深學(xué)生對(duì)這一過程的理解。 例如，無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸最終可 以進(jìn)入肝臟，在那里形成丙酮酸再次進(jìn)入線粒體參與有氧氧化；同時(shí)產(chǎn)生的乳酸進(jìn)入血液中還可以進(jìn)一步刺激呼吸，加快氧氣的供應(yīng)等。多媒體軟件的展示或掛圖的說明。也可以在黑板上畫版圖進(jìn)行說 明。畫版圖說明無氧呼吸過程，板書其要點(diǎn)。利用教學(xué)媒體增加教學(xué)的直觀性，促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解。小結(jié)學(xué)習(xí)了細(xì)胞呼吸之后可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)比較表，比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同，在這個(gè)過程中幫助學(xué)生梳理概念， 理解細(xì)胞呼 吸的原理?？梢怨膭?lì)一部分學(xué)有余力的學(xué)生討論 atp與細(xì)胞呼吸的關(guān)系，比如 可以讓這部分學(xué)生進(jìn)一步了解 atp在能量?jī)?chǔ)存和釋放中扮演的角色； 了解atp與生命活動(dòng)的密切關(guān)系；了解 atp與酶活動(dòng)的關(guān)系等。讓這 部分學(xué)生發(fā)揮其作用，以短文的形式寫出自己的學(xué)習(xí)體會(huì)， 幫助全班 同學(xué)學(xué)習(xí)和理解這部分知識(shí)。比較，總結(jié)概念