细胞呼吸(第二课时)教学设计
教学目标
1. 能阐明细胞呼吸的过程和实质,并能应用其原理解决相关问题。
2. 能运用分析比较的方法,体验学以致用的成功。
3. 能养成理论联系实际的习惯,树立科学价值观。
教学重点
1. 光合作用与呼吸作用的区别与联系
2. 有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
3. 细胞呼吸原理在实践中的应用
4. 进行分析比较、灵活运用知识
教学难点
1. 学生灵活运用知识能力的培养
2. 学生从图象中读取有效信息能力的培养
3. 学生分析比较归纳能力的培养
教学设计思路:
本课是第一轮复习中,细胞呼吸的第二课时。力求通过对比分析,强化对光合作用和呼吸作用这两项生理作用的过程、产物、影响因素及彼此的制约关系的认识和理解,通过图表、曲线题等考查学生分析现象抓住本质的能力。这部分内容主要包括以下几个问题:
(1)光合作用和呼吸作用的全过程:这是高考的重点和热点,复习时重在理解其实质——完成物质和能量的转化。
(2)细胞呼吸的实质和意义,有氧、无氧呼吸的场所、过程及其相互关系。
(3)影响呼吸作用的主要因素是温度、氧浓度和水。人们通过控制氧浓度、温度和水量(湿度)等条件,可以是使作物增产,延长种子和蔬菜的贮存时间,提高发酵产品的品质和质量。
(4)通过图表、曲线等新情景、新视觉的呈现,使学生认识与细胞呼吸有关的部分题型。
教学内容
一.光合作用与细胞呼吸(有氧呼吸)的比较
1. 从总反应式看
问题:两者是简单的逆转反应吗?为什么?
分析:(学生默写反应式,思考)
提问回答:两个生理过程所需的酶、反应场所、条件、过程等都不相同。有氧呼吸是需氧生物(包括绝大多数植物和动物)必须的生命活动,而光合作用只是绿色植物才具有的。
结论:可见两者并非简单的逆转反应,而是完全不同的生理过程。
2. 从两者的生理过程看
问题:[H]和ATP的来源和去路以及反应场所有什么不同?所体现的物质和能量代谢的实质有什么不同?
分析:(观察图示,提供依据)
诊断:
填写下图空白框中的物质名称
结论:光合作用的实质是合成有机物,储存能量;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。
3. 从不同状态下植物气体代谢特点看
问题:不同状态下,植物气体代谢有什么特点?说明什么?
分析:
(1)黑暗时,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用。植物从外界吸收O2,并将细胞呼吸产生的C2O释放到体外
(2)强光照,植物同时进行细胞呼吸和光合作用,且光合作用强度大于呼吸作用强度。光合作用产生的O2除用于植物的有氧呼吸消耗外,其余的O2释放带周围的环境中;而植物光合作用所利用的CO2除来自植物自身的有氧呼吸外,不足部分从外界吸收。
(3)弱光照,光合作用强度与呼吸作用强度可能相等,光合作用吸收的CO2等于呼吸作用释放的,呼吸作用吸收的O2等于光合作用释放的。
下图中曲线中各关键点及各段所说明的分别是什么?
诊断:下图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是( )
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用
C.在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等
D.整段曲线表明,随光照强度的递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
结论:
光合作用与有氧呼吸比较表(略)
二、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
1. 从物质和能量变化特点看
问题:如何从物质和能量变化特点看两者的区别与联系?(看原料和终产物,能量释放的多少)
分析:
(见下图)
酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,将糖类物质分解成二氧化碳和水,在无养条件下,将糖类物质分解成二氧化碳和酒精.
诊断:
1.某研究性学习小组研究哈密瓜果实种子萌发时的代谢,得到如下曲线图
(QCO2表示CO2释放量,QO2表示O2吸收量)。下列相关叙述中,不正确的是
A、胚根长出前,种子以吸胀吸水为主,且吸水总量不如含蛋白质较多的大豆种子
B、18~30h内,呼吸作用的主要方式是无氧呼吸,但也能进行有氧呼吸
C、刚开始萌发时的种子进行异养代谢,但DNA含量和有机物种类则显著增加
D、胚根长出后,有氧呼吸显著加强,此前的种子只进行无氧呼吸
2.(1999年广东高考试题)在适宜的温度条件下,在下图所示的装置中都放入干酵母(内有活酵母菌),其中适于产生酒精的装置是。( A )
结论:有氧呼吸与无氧呼吸既有区别又有联系,实质都是为生命活动提供能量。
2. 从O2浓度对呼吸方式和呼吸频率的影响看
5 10 15 2 0 25 30 O2%
CO2
无氧呼吸
有氧呼吸
无氧呼吸消失点
问题:从氧气浓度对呼吸方式和呼吸频率的影响看两者的区别和联系
分析:氧气是植物正常呼吸的重要因子,氧气不足直接影响呼吸速度,也影响到呼吸的性质。绿色植物在完全缺氧条件下就进行无氧呼吸,大多数陆生植物根尖细胞的无氧呼吸产物是酒精和CO2。酒精对细胞有毒害作用,所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧呼吸。在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生,氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。
诊断:图5-10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。请据图回答下列问题:
(1)外界氧浓度在10%以下时,该器官的呼吸作用方式是_______________。
(2)该器官的CO2释放与O2的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线,此时该器官的呼吸作用方式是__________________,进行此种呼吸方式所用的底物是________________。
(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。
结论:有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系比较表(略)
特别提醒:
①有氧呼吸是在无氧呼吸基础上进化而来的。
②因有氧呼吸过程中有机物及能量的利用率高,绝大多数生物在进化的过程中形成了以有氧呼吸为主的细胞呼吸方式,但仍保留无氧呼吸的酶系统以应付暂时缺氧的不利状态。
三.影响呼吸作用的因素及生产生活实践中的应用
问题:影响细胞呼吸的因素的内部因素和外部因素有哪些?
分析:
不同种类的植物细胞呼吸速率相同吗?
同一植物不同生长发育时期细胞呼吸速率相同吗?
同一植物的不同器官细胞呼吸速率相同吗?
1. 影响因素
(1) 内部因素:
(2) 外部因素:(从细胞呼吸的原料、产物及条件来看)
(略)
2.实践应用(保证呼吸或抑制呼吸)
学生举例在生产实践中可采取哪些措施促进或抑制细胞呼吸。
(略)