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2009年01月08日星期四

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生物呼吸作用

作者：出处：八佰教育网更新时间： 2007年04月21日

第三章新陈代谢

第八节生物的呼吸作用

教学目标：

知识目标：

1．了解呼吸作用的概念； 2．理解和掌握有氧呼吸：（1）有氧呼吸和概念；（2）有氧呼吸的公式；（3）有氧呼吸的过程；（4）有氧呼吸的意义。 3．理解和掌握无氧呼吸：（1）无氧呼吸的概念；（2）无氧呼吸的两条途径；（3）无氧呼吸的过程。 4．有氧呼吸和无氧呼吸的比较； 5．呼吸作用和光合作用的比较； 6．呼吸作用的意义；能力目标：

1．注意呼吸作用与其它各章节知识点之间的联系，培养解决呼吸作用与新陈代谢过程之间的具体问题的能力； 2．通过指导学生通过列表比较有氧呼吸和无氧呼吸、光合作用和呼吸作用，培养归纳综合知识要点的能力。情感目标：

　通过指导学生通过对有氧呼吸和无氧呼吸、光合作用和呼吸作用的比较，让学生认识到事物之间都具有联系的观点。教学环节：

　复习： 1．说出下列各项的物质：最终能量来源：太阳能

能源物质：　　糖类、脂肪、蛋白质

主要能源物质：糖类

直接能源物质：ATP

2．　在光合作用过程中的能量转化是如何进行的？太阳光　　　ATP　　　　有机物光能　　　化学能　　　　化学能 3．请学生预测，在生物体内的有机物中的能量又是如何到ATP中，而成为生物体内可以直接利用的能量的呢？导入新课：

第八节生物的呼吸作用呼吸作用：

指导学生模拟光合作用的知识结构，练习写出呼吸作用的反应式

指生物体的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，并且释放出能量的过程。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　从以下几个方面来理解和掌握： A．

从概念中虽然反应不出有酶参与，但应提示学生一定要联想到有酶

反应物； B．　生成物； C．　条件　　　　　　　　　　　酶　　　　　有机物　　　　　　　　　　二氧化碳＋其它物质＋能量氧化分解　　　　思考题：

　　　　　根据学习过的ATP的知识，在此过程中是否有ATP形成？那么生物体内的呼吸作用究竟是如何进行的呢？根据是否有氧参与，把其分为有氧呼吸和无氧呼吸一．有氧呼吸（一）概念：（指导学生看书P75－76）指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。注意：指导学生从以下几个方面重点掌握，以便和无氧呼吸相区别： ①氧　②彻底氧化分解　③大量能量　④水（二）反应式：

回忆线粒体的作用

根据反应物、生成物、条件，指导学生写出反应式　　　　　　　　　酶　有机物＋氧气　　　　　　二氧化碳＋水＋大量能量　　　　　　　　线粒体　（三）与体外的燃烧的区别和联系：联系：滴水不漏消耗氧，使有机物氧化，最终生成二氧化碳和水，等量有机物通过两种氧化作用所放出的能量也是相同的；　　　　　区别：体外燃烧：　其中碳、氢直接和氧结合，并骤然释放大量能量，转变成光和热，致使温度迅速升高；有氧呼吸：　有机物是通过酶的作用在氧的氧化下，逐步形成了二氧化碳和水，而且能量也是逐步释放的，是在常温常压和有水的条件下进行的，这样不会使温度迅速上升而损害机体，同时使释放的能量能得到最有效的利用。　　　（四）

强调“主要”二字，为有氧呼吸第一步在细胞质基质中进行埋下伏笔

场所：主要是叶绿体（五）地位：是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式，因此，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸；（六）过程：无论是有氧呼吸的概念，还是有氧呼吸的反应式，都只能反映出有氧呼吸的反应物、生成物。其实，有氧呼吸和光合作用一样，都是非常复杂的变化过程，所以，为了更好的理解和掌握，我们把有氧呼吸分为三个阶段，因为葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常用的物质，下面我们就以葡萄糖为例来讲述：总反应式：　　　　　酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6 CO2+6H2O+能量 1．

回忆：还原剂氢在什么地方学过？光合作用的光反应

第一阶段：物质转化：　1葡萄糖　　　　2丙酮酸＋还原剂氢［H］＋少量能量（2ATP）　1C6H12O6　　　　　　　　　2C3H4O3　＋4［H］＋2ATP　　　　　　　　　　　

联系有氧呼吸主要场所，承上作用

场　　所：　细胞质基质　　　　　　　说明： 1．　　能进入线粒体的只有氧气和丙酮酸，所以，葡萄糖必须在细胞质中被分解为丙酮酸，而且，丙酮酸只有在有氧存在的情况下才能进入线粒体，如果没有氧，它就在细胞质基质中参与无氧呼吸，此处又为讲解无氧呼吸埋下伏笔。 2．此阶段有的课本上称之为“糖酵解”。 2．第二阶段：　　　物质转化： 1丙酮酸　　　　　1二氧化碳＋还原剂氢［H］＋少量能量（2ATP） 2C3H4O3　　　　　　6CO2＋20［H］＋2ATP 说明：

　其实在此过程中是有六个水分子参与了反应，但是课本中没讲，所以，也就不提为好！！！　　　　场　　所：　线粒体基质说明：

　此阶段又称“三羧酸循环” 3．第三阶段：物质转化：还原剂氢［H］＋氧　　　　　　水＋大量能量（34ATP）（4＋20）24［H］＋6O2　　　　12H2O＋34ATP　　　　　　场　　所：　　　　　　　线粒体内膜　　　　　　　　　说明：

注意：老课本中的储存量为1255kj

　　　又称为“氧化磷酸化” （七）放能总量：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　储存：1161kj　形成38个ATP 1molC6H12O6　　　　　　　　　　　　2870kj　　　　　　　　　（利用率40.45%）　　　　　　　　　　　　　　　　　热能：1709kj 散失。 (散失率59.55%) （八）图解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6CO2　　　　第　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　线粒体　　　　2ATP　　阶　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　段

　　　　　　　　　　2ATP　　　　　　　　　　　　基　质

　C6H12O6　　　　　　　　　　C3H4O4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　4［H］　　　　　　　　　　4［H］＋20［H］　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋　　　　　12H2O＋34ATP　　　　6O2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6O2　

　　　　　细胞质基质　　　　　　　　　　　　　　　　线粒体内膜　　　　　　第一阶段　　　　　　　　　　　　　　　　　第三阶段

二．无氧呼吸: 1. 概念：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。说明：在生物界，无氧呼吸有两种情况：一种是只能进行无氧呼吸，如乳酸细菌、破伤风杆菌等，在它们的体内就没有有氧呼吸的酶，所以，它们只能进行无氧呼吸；另一种情况是两种呼吸作用都可进行，但是以有氧呼吸为主，在暂时缺氧的情况下，也可以进行短暂的无氧呼吸，来弥补有氧呼吸的供能不足。 2. 场所：细胞质基质。 3. 阶段：第一阶段：　和有氧呼吸的第一阶段相同。　葡萄糖　　　　　丙酮酸＋还原剂氢［H］＋少量能量（2ATP）　　　　　　　　　1C6H12O6　　　　　　　　　2C3H4O3　＋4［H］＋2ATP 第二阶段：　　根据不同植物体内所含酶的不同，其产物也不同。 1．高等植物：　　　　　　　酶 2C3H4O3　　　　　2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量（2ATP） 2．高等动物和人、土豆块茎、甜菜块根：　　　　　　　　酶　　　2C3H4O3　　　　　　2C3H6O3（乳酸）＋能量　　　说明：　　　　　土豆和甜菜的其它部位在进行无氧呼吸时的产物仍然是酒精；思考题：

指导学生分析，在有氧呼吸过程中，水是产生在那一阶段？在无氧呼吸过程中，为什么没有水的产生？ 3　放能总量： 61.08kj储存于ATP中 1molC6H12O6　　　　　　196.65kj 其它以热能形式散失；思考题：

　　1．为什么有氧呼吸和无氧呼吸所放的能量有差异？　因为在无氧呼吸的产物中，如酒精、乳酸中尚存有部分能量。 2．旱生植物为何不能长期淹没在水中，而且时间长了会出现烂根现象？酒精对细胞有毒害作用，而且无氧呼吸供能少，不能满足细胞生命活动的需要。 3．人在剧烈运动后，为什么会出现肌肉酸痛现象？人在剧烈运动时，有氧呼吸所产生的能量不足以维持需要，通过无氧呼吸来弥补，产生了乳酸在肌肉中积累，而肌肉中并没有能够分解乳酸的酶，必需到肝脏中才能有酶分解乳酸。　　　　4．农作物栽培上的松土增产原理是什么？三．比较有氧呼吸和无氧呼吸：

比较项目　　　有氧呼吸无氧呼吸

反应场所先在细胞质基质，后在线粒体完全在细胞质基质

反应条件必需有氧、酶不需要氧、要酶

物质变化有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水有机物不彻底分解为二氧化碳和酒精或者是乳酸

能量变化释放大量能量（38ATP）释放少量能量（2ATP）

联　　系 1．实质上都是氧化分解有机物，释放能量；过程中都有从葡萄糖到丙酮酸这一阶段；
四．比较光合作用和呼吸作用：

比较项目　　　有氧呼吸光合作用

反应场所主要在线粒体叶绿体

反应条件氧气、酶光、色素、酶

物质变化有机物变成动植物无机物变成有机物

能量变化光能变成化学能化学能变成化学能

代谢实质属于异化作用、分解代谢属于同化作用、合成代谢

联　　系　　　　　　　　　　　　　O2
　　光能热量　ATP

呼吸作用

光合作用　　
　　　　　　　　（化学能）　　　　　　　　　C6H12O6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CO2＋H2O
五．产生气体量的比较：通过对有氧呼吸和无氧呼吸（主要是指产生酒精和二氧化碳）的比较，培养学生综合分析问题的能力。生物在有氧呼吸时，是产生二氧化碳吸收氧气，而且二者的量是相同的，而无氧呼吸时，是不需要氧气而产生二氧化碳的。则由此可判断： 1．如果某生物产生二氧化碳和消耗的氧气量相等，则该生物只进行有氧呼吸； 2．如果某生物不消耗氧气，只产生二氧化碳，则只进行无氧呼吸； 3．如果某生物释放的二氧化碳量比吸收的氧气量多，则两种呼吸都进行； 4．在有氧呼吸和无氧呼吸共同存在时，那种呼吸作用占优势，则要从二氧化碳的比和氧气吸收量的差值来计算。