第8讲 ATP与细胞呼吸
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ATP的主要来源——细胞呼吸教案(4篇)ATP的主要来源——细胞呼吸教案1一、目标专题:必修课本1第五章细胞的能量供应和利用一,本专题新旧内容更改概况:本章旧人教版内容包括新陈代谢与酶、新陈代谢与ATP、光合作用、细胞呼吸、植物的水分和矿质营养、三大营养物质代谢、新陈代谢的类型等八个内容。
新教材内容变更为:第1节降低化学反应活化能的酶;第2节细胞的能量“通货”——ATP;第3节ATP的主要来源——细胞呼吸;第4节能量之源——光和光合作用。
二、《ATP的主要来源——细胞呼吸》(一)教学目标知识目标:1、了解呼吸作用的概念、类型、场所、生理意义、以及在生产、生活实践上的运用。
2、理解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式、过程和图解,区别和联系。
3、掌握有氧呼吸物质和能量变化的特点。
能力目标:1﹑通过引导学生分析有氧呼吸的过程,培养学生分析问题的能力。
2﹑通过学生读书及与教师的讨论活动,培养学生自学和主动理解新知识的技能技巧。
3﹑通过学生讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同,培养学生自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力。
4﹑适当扩展认知面,培养学生联系生活、生产实践的能力。
情感态度价值观:1﹑在教学中,通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,使学生逐步学会自觉地用发展变化的观点,认识生命。
2﹑通过联系生产、生活等实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心科学技术的发展,关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育(二)教学重点、难点:1、教学重点:有氧呼吸的过程2、教学难点:有氧呼吸中物质变化和能量变化(三)教学课时:1课时(四)教具准备课件(五)教学过程:1,导入新课回顾旧知“糖类是生物体主要的能源物质,直接的能源物质是ATP”,设疑“储存在糖类中稳定的化学能如何转变为机体生命活动所需的能量?”,开篇引题,激发学生学习新知的热情,引出细胞呼吸。
2,呼吸作用的概念和类型呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,__出能量并生成ATP的过程。
atp、细胞呼吸方式和过程的核心知识内容ATP,即腺苷三磷酸(Adenosine Triphosphate),是细胞内的一种重要能量分子。
细胞通过ATP来储存和释放能量,维持正常的生命活动。
细胞呼吸是一种通过氧化有机物质来产生ATP的过程,包括糖类、脂肪和蛋白质的代谢。
细胞呼吸过程主要分为三个阶段:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
糖酵解在细胞质中进行,将葡萄糖分解为丙酮酸和丙酮醛。
这个过程并不需要氧气,因此被称为无氧糖酵解。
接下来,丙酮酸和丙酮醛进入线粒体,参与三羧酸循环。
三羧酸循环是一个氧化过程,将丙酮酸和丙酮醛完全氧化,产生二氧化碳和能量。
最后,氧化磷酸化是细胞呼吸过程的最后一个阶段,也是产生最多ATP的阶段。
氧化磷酸化发生在线粒体内的内质网上,通过电子传递链将氧气还原为水,同时产生大量的ATP。
细胞呼吸的方式有两种,一种是有氧呼吸,另一种是无氧呼吸。
在有氧条件下,细胞进行有氧呼吸,通过氧化有机物质来产生ATP。
有氧呼吸效率高,可以产生大量ATP。
而无氧呼吸则是在缺氧的条件下进行,只产生少量ATP。
细胞在无氧条件下进行无氧呼吸,是因为缺氧时线粒体的电子传递链无法正常工作,无法产生足够的ATP。
无氧呼吸可以暂时提供细胞所需的能量,但会产生乳酸堆积,导致酸中毒。
细胞呼吸的核心过程是氧化磷酸化。
在这个过程中,通过电子传递链将氧气还原为水,同时产生ATP。
电子传递链是由一系列的蛋白质复合物组成,它们位于线粒体内膜上。
在电子传递链中,电子从较低能级的物质(如NADH和FADH2)传递到较高能级的物质(如氧气),在这个过程中释放出能量。
这些能量被用来推动质子(氢离子)从线粒体内膜内侧转移到外侧,形成质子梯度。
然后,质子通过ATP合酶酶,从而将ADP和磷酸转化为ATP。
这个过程被称为化学梯度耦联。
最后,氧气与电子传递链上的最后一个物质结合,将电子和质子与氧气结合,生成水。
细胞呼吸是维持细胞正常生命活动所必需的过程,通过氧化有机物质产生ATP,为细胞提供能量。
细胞呼吸与ATP合成的关系细胞呼吸是生物体内的一种重要代谢过程,它能够将有机物质分解并释放出能量,而ATP合成就是细胞呼吸过程中产生的重要产物。
细胞呼吸与ATP合成之间存在着密切的关系,下面将详细介绍这种关系。
第一部分:细胞呼吸的基本过程细胞呼吸是指通过一系列生物化学反应将有机物质(如葡萄糖)氧化分解,最终产生CO2、H2O和能量的过程。
它分为三个阶段:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
糖酵解发生在胞质中,将葡萄糖分解为两个分子的丙酮酸,并释放出少量的ATP和NADH;三羧酸循环发生在线粒体的基质中,将丙酮酸完全氧化并生成较多的NADH和FADH2;氧化磷酸化发生在线粒体的内膜上,利用NADH和FADH2的电子,通过呼吸链产生大量的ATP。
第二部分:ATP合成的机制ATP(腺苷三磷酸)是一种高能化合物,能够转化为ADP(腺苷二磷酸)和无机磷酸,释放出大量能量。
ATP合成主要是通过细胞膜上的ATP合酶来完成的,该酶能够将ADP和无机磷酸催化合成ATP。
在氧化磷酸化过程中,通过氧化还原反应产生的质子梯度推动了ATP合酶的工作,使其能够将ADP和无机磷酸合成ATP。
这个过程被称为化学耦联,因为它将化学能转化为ATP的能量。
第三部分:细胞呼吸与ATP合成的关系细胞呼吸和ATP合成密切相关,两者相互依赖。
细胞呼吸过程中产生的NADH和FADH2通过氧化磷酸化产生的质子梯度,在ATP合成过程中起到了重要的作用。
这些电子通过呼吸链中的电子传递,释放出能量,并将质子推向线粒体内膜的外侧。
这种质子梯度产生的能量将用于推动ATP合酶催化ADP和无机磷酸的反应,最终合成ATP。
换句话说,细胞呼吸提供了ATP合成所需的电子和质子供应。
同时,ATP的分解也能够调控细胞呼吸过程。
当细胞内ATP浓度下降时,细胞会通过调节细胞呼吸酶的活性,增加ATP的合成速率。
而当ATP浓度持续增加时,细胞会抑制细胞呼吸酶的活性,降低ATP的合成速率。
第8讲ATP与细胞呼吸
随堂·真题&预测
1.(2018·全国卷Ⅲ,5)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是()
A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
解析植物在黑暗中既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,A正确;食物链上某一营养级同化的能量大部分用于呼吸消耗,B正确;对于以糖类为底物的呼吸作用来说,有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物为乳酸或者酒精和CO2,C错误;植物光合作用的光反应阶段、有氧呼吸过程的第一、第二、第三阶段以及无氧呼吸第一阶段都可以合成ATP,D正确。
答案C
2.(2020·选考预测)下列有关细胞呼吸的说法中,正确的是()
A.检测O2吸收量和CO2释放量可判断乳酸菌的呼吸方式
B.细胞呼吸过程中产生的CO2的场所是线粒体基质
C.随着O2浓度的降低肌肉细胞中CO2的产生量将大于O2的消耗量
D.细胞中ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸
解析乳酸菌进行无氧呼吸的产物是乳酸,不消耗O2,也不产生CO2,所以不能通过检测O2吸收量和CO2释放量来判断乳酸菌的呼吸方式,A错误;细胞呼吸过程中产生CO2的场所是线粒体基质或者细胞质基质,B错误;肌肉细胞无氧呼吸只产生乳酸,不产生CO2,所以肌肉细胞中CO2的产生量始终等于O2的消耗量,C错误;细胞中ATP/ADP的比值下降,说明ATP的浓度降低,细胞内对能量的需求增加,可促进细胞呼吸,D正确。
答案D
3.(2018·4月浙江选考)以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”,装置图如下。
下列关于该实验过程与结果的叙述,错误的是()
A.将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B.在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C.乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D.拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
解析本题考查的是乙醇发酵。
将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀,目的是使酵母菌与底物充分接触,利于发生反应,A正确;在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境,利于乙醇发酵,B错误;CO2可以使澄清的石灰水变浑浊,乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2,C正确;酵母菌厌氧呼吸的产物是乙醇和CO2,乙。