生物的呼吸作用教案
教學(xué)目標
一、知識方面
1、使學(xué)生了解呼吸作用的概念
2、使學(xué)生掌握有氧呼吸的過(guò)程
3、使學(xué)生理解有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同
4、使學(xué)生理解呼吸作用的意義
5、使學(xué)生理解呼吸作用的本質(zhì)
6、使學(xué)生理解呼吸作用和光合作用這兩種生物界最重要的兩種生理過(guò)程的區別與聯(lián)系
二、能力方面
1、通過(guò)分析有氧呼吸的過(guò)程，訓練學(xué)生分析問(wèn)題的能力，培養他們良好的思維品質(zhì)。
2、通過(guò)讓學(xué)生對比有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同、光合作用和呼吸作用的異同，培養學(xué)生列表比較能力和歸納的能力。
三、情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)方面
通過(guò)引導學(xué)生討論利用光合作用、呼吸作用的原理，提出使作物增產(chǎn)的措施，激發(fā)學(xué)生學(xué)習生物學(xué)的興趣，增強學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )的理解，培養學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)的意識，同時(shí)進(jìn)行生命科學(xué)價(jià)值觀(guān)的教育。
教材分析
本節是本章的重點(diǎn)內容之一。教材包括、有氧呼吸、無(wú)氧呼吸以及呼吸作用的意義等四部分內容。
1、呼吸作用的概念
教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物課本中提到的類(lèi)似，只是更加強調發(fā)生的部位在細胞中，氧化的底物不只是葡萄糖，還有糖類(lèi)、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)，這部分內容對學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習呼吸作用原理起到承上啟下的作用。
2、有氧呼吸
教材首先指出有氧呼吸是高等動(dòng)、植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式，通常所說(shuō)的呼吸作用就是指有氧呼吸。
接著(zhù)教材給出了有氧呼吸的總反應式，在此基礎上結合插圖闡述了有氧呼吸全過(guò)程的三個(gè)階段、并且指出了各階段進(jìn)行的場(chǎng)所：
第一階段是葡萄糖脫氫，產(chǎn)生還原性氫、丙酮酸和少量的ATP，這個(gè)階段在細胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行。
第二階段是丙酮酸繼續脫氫，同時(shí)需要水分子參與反應，產(chǎn)生還原性氫、二氧化碳和少量的ATP，這個(gè)階段在線(xiàn)粒體中進(jìn)行。
第三階段是前兩階段脫下的氫與氧氣結合生成水，這一階段產(chǎn)生了大量的ATP，這個(gè)階段也在線(xiàn)粒體中進(jìn)行。
3、無(wú)氧呼吸
教材首先說(shuō)明生物一般是在無(wú)氧條件下能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，并分別闡述了高等植物細胞的無(wú)氧呼吸及其場(chǎng)所、高等動(dòng)物細胞的無(wú)氧呼吸及其場(chǎng)所。
然后教材對一些高等植物的某些部分在進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)也可以產(chǎn)生乳酸又做了補充說(shuō)明；同時(shí)教材還用小號字對有氧呼吸的進(jìn)化做了簡(jiǎn)要的介紹。
教師在這里應補充無(wú)氧呼吸與發(fā)酵這一組學(xué)生易混淆的概念。
4、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的異同
教材是以圖表結合講述的形式，對有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的區別進(jìn)行了比較。
5、呼吸作用的意義
教材從兩個(gè)方面論述了呼吸作用的意義，其一，為生物體的生命活動(dòng)提供能量；其二，為其他化合物的合成提供能量；在這里教師有必要對呼吸的意義作適當的補充，如：呼吸作用過(guò)程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉化的原料；再如有氧呼吸的出現對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動(dòng)作用等。
教法建議
1、引言
因為呼吸作用在初中生物課上也是重點(diǎn)學(xué)習的重要生物學(xué)原理之一，所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎的，因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點(diǎn)，教師可設計問(wèn)題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度，并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
�。�1）讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的有氧呼吸的總反應方程式，在比較中體會(huì )有氧呼吸的產(chǎn)物與反應物都需要水這一事實(shí)。
�。�2）有氧呼吸的過(guò)程
�、儆醒鹾粑^(guò)程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個(gè)階段時(shí)，可采用如下教法：教師一邊寫(xiě)化學(xué)反應程式，一邊讓學(xué)生配平反應式，同時(shí)參看課本圖解的方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸，同時(shí)脫下4個(gè)；在葡萄糖分解的過(guò)程中釋放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段：丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體的基質(zhì)中，兩分子丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下，共脫下20個(gè)，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此過(guò)程釋放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段：在線(xiàn)粒體的內膜上，前兩階段脫下的共24個(gè)與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)O2結合成水；在此過(guò)程中釋放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導學(xué)生把有氧呼吸的三個(gè)階段進(jìn)行表解分析。
�。�3）有氧呼吸過(guò)程中能量變化
教師應向學(xué)生說(shuō)明，在有氧呼吸過(guò)程中，葡萄糖徹底氧化分解，1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量?jì)Υ嬖贏(yíng)TP中，其余的能量都有以熱能的形式散失了。
�。�4）在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個(gè)步驟后，教師應提一些綜合性的問(wèn)題，讓學(xué)生在討論過(guò)程中，深化對有氧呼吸過(guò)程的理解。
為使學(xué)生樹(shù)立學(xué)以致用的觀(guān)念，同時(shí)也是對上節課所學(xué)內容的復習，教師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于生產(chǎn)實(shí)踐的相關(guān)問(wèn)題，供學(xué)生討論，同時(shí)加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設計這樣的問(wèn)題：
“如果有人向你請教怎么能長(cháng)期儲存農作物種粒、蔬菜或水果，你能利用學(xué)過(guò)的呼吸作用原理，提供一些有價(jià)值的建議或措施嗎？”
3、無(wú)氧呼吸
�。�1）無(wú)氧呼吸的概念
教師可引導學(xué)生討論：“生物體在什么情況下，可能會(huì )供氧不足？”，這樣很自然地有了下一設問(wèn)：“在缺氧條件下，生物體如何呼吸呢？”從而引入對無(wú)氧呼吸的學(xué)習。
教師應向學(xué)生解釋我們平常所說(shuō)的呼吸作用實(shí)際上指的有氧呼吸，它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無(wú)氧呼吸一般是指細胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程對于高等生物稱(chēng)為無(wú)氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），則習慣上稱(chēng)為發(fā)酵。
�。�2）無(wú)氧呼吸的過(guò)程
教師可采用一邊寫(xiě)化學(xué)方程式，一邊讓學(xué)生配平反應式的方法進(jìn)行教學(xué)，引導學(xué)生分析討論高等植物細胞的無(wú)氧呼吸過(guò)程及其場(chǎng)所、高等動(dòng)物細胞的無(wú)氧呼吸過(guò)程及其場(chǎng)所。最后總結無(wú)氧呼吸的全過(guò)程。
第一階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解為酒精和二氧化碳，或者轉化為乳酸。
為使學(xué)生加深對無(wú)氧呼吸的理解，教師可設計一些問(wèn)題供學(xué)生討論。
4、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較
有氧呼吸和無(wú)氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同，只是從丙酮酸開(kāi)始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的異同。
教師為學(xué)生提供有價(jià)值的，與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話(huà)題，以強化對二者聯(lián)系的理解。如可提問(wèn)題：
�、倌忝刻於歼M(jìn)行很多運動(dòng)吧？你是否想過(guò)，當你進(jìn)行不同形式的運動(dòng)時(shí)，你的身體其實(shí)采用不同的方式為你供能呢？
�、诓《具M(jìn)行有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸？
5、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導學(xué)生用表解的'形式比較有氧呼吸與光合作用的異同。
此時(shí)教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系的話(huà)題來(lái)分析，以訓練其分析問(wèn)題的能力。如教師可問(wèn)：
“你能利用光合作用、呼吸作用原理，提出在農業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎？”
6、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個(gè)方面引導學(xué)生分析呼吸作用的意義
�。�1）為生物體的生命活動(dòng)提供能量；
�。�2）為其他化合物的合成提供能量；
�。�3）呼吸作用過(guò)程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉化的原料，例如，呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸，在酶的作用下可迅速轉化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類(lèi)物質(zhì)�？梢哉f(shuō)，呼吸作用是生物體內各種有機物相互轉化的樞紐，它把生物體的糖代謝、脂類(lèi)代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個(gè)整體。
�。�4）有氧呼吸的出現對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動(dòng)作用。
教學(xué)設計方案（一）
【課題】 第七節 生物的呼吸作用
【教學(xué)重點(diǎn)】 有氧呼吸的過(guò)程；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的異同；呼吸作用的本質(zhì)；呼吸作用和光合作用的區別與聯(lián)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】有氧呼吸過(guò)程；無(wú)氧呼吸的過(guò)程
【課時(shí)安排】2課時(shí)
【教學(xué)手段】掛圖、板圖、多媒體課件
【教學(xué)過(guò)程（）】
第一課時(shí)
1、引言
因為呼吸作用在初中生物學(xué)課上也是重點(diǎn)學(xué)習的重要生物學(xué)原理之一，所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎的，因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點(diǎn)，教師可用下面的問(wèn)題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度：
你能寫(xiě)出呼吸作用的化學(xué)反應方程式嗎？
呼吸作用的最本質(zhì)的物質(zhì)變化是什么？
呼吸作用最本質(zhì)的能量變化是什么？
呼吸作用發(fā)生在生物體的哪個(gè)部位？
呼吸作用的原料是什么？等等
因此，可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
�。�1）讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的的有氧呼吸的總反應方程式，在比較中體會(huì )有氧呼吸的產(chǎn)物與反應物都需要水這一事實(shí)。
�。�2）有氧呼吸的過(guò)程
�、儆醒鹾粑^(guò)程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個(gè)階段時(shí)，可采用如下教法：教師一邊寫(xiě)化學(xué)反應程式，一邊讓學(xué)生配平化學(xué)反應式，同時(shí)參看課本的圖解的的方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸，同時(shí)脫下4個(gè)；在葡萄糖分解的過(guò)程中釋放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段：丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體的基質(zhì)中，兩分子丙酮酸和6個(gè)水分子中的氫全部脫下，共脫下20個(gè)，丙酮被氧化分解成二氧化碳；在此過(guò)程釋放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段：在線(xiàn)粒體的內膜上，前兩階段脫下的共24個(gè)與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個(gè)O2結合成水；在此過(guò)程中釋放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導學(xué)生把有氧呼吸的三個(gè)階段進(jìn)行表解分析，如
第一階段
第二階段
第三階段
場(chǎng)所
細胞質(zhì)基質(zhì)
線(xiàn)粒體
線(xiàn)粒體
反應物
葡萄糖
丙酮酸和水
還原性氫和氧氣
生成物
丙酮酸和還原性氫
二氧化碳和還原性氫
水
產(chǎn)生ATP數量
少量（2）
少量（2）
大量（4）
需要ATP數量
需要（2）
不需要
不需要
氧的關(guān)系
無(wú)關(guān)
無(wú)關(guān)
有關(guān)
�。�3）有氧呼吸過(guò)程中能量變化
教師應向學(xué)生說(shuō)明，在有氧呼吸過(guò)程中，葡萄糖徹底氧化分解，1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量?jì)Υ嬖贏(yíng)TP中，其余的能量都以熱能的形式散失了。
�。�4）在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個(gè)步驟后，教師應提一些綜合性的問(wèn)題，讓學(xué)生在討論過(guò)程中，深化對有氧呼吸過(guò)程的理解：
�、偃纾航處煈箤W(xué)生明白有機物在體外氧化（即燃燒）與有機物在體內氧化的化學(xué)本質(zhì)是完全一樣的，但其化學(xué)反應的歷程卻是不一樣的，為此可提出這樣的問(wèn)題：“有人說(shuō)葡萄糖在細胞內的氧化就是葡萄糖在體內的“燃燒”過(guò)程，你認為這一說(shuō)法有道理嗎？”
本題涉及到了生物體的另一項極其重要的生理過(guò)程，即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在細胞內的這種生理作用為什么可以叫“燃燒”，我們從對下表的分析入手，深入了解一下呼吸作用。
�、谠偃纾阂龑W(xué)生分析明白有氧呼吸為什么是一個(gè)氧化分解過(guò)程，教師可提出這樣問(wèn)題：“你能分析一下為什么呼吸作用與有機物的氧化分解是同一個(gè)含義嗎？”
氧化還原反應的本質(zhì)實(shí)際上是物質(zhì)得失電子的問(wèn)題，對于一個(gè)有機化學(xué)反應，可以有一個(gè)較為
簡(jiǎn)單的方法判斷是氧化反應還是還原反應，若一個(gè)有機化合物去氫或加氧，這個(gè)物質(zhì)就是被氧化了，如果一個(gè)有機化合物加氫或去氧，這個(gè)物質(zhì)就是被還原了。教學(xué)設計方案
第二課時(shí)
1、引言
為使學(xué)生樹(shù)立學(xué)以致用的觀(guān)念，同時(shí)又是對上節課所學(xué)內容的復習，教 師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于人們生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)的問(wèn)題，供學(xué)生討論，同時(shí)加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設計這樣的問(wèn)題：
“如果有人向學(xué)生請教怎么能長(cháng)期儲存農作物種粒、蔬菜或水果，學(xué)生能利用學(xué)過(guò)的呼吸作用原理，提供一些有價(jià)值的建議或措施嗎？”
本題實(shí)際是要學(xué)生來(lái)分析如何控制儲存室的環(huán)境因素，即貯藏條件。
農作物種粒、蔬菜或水果都是有生命的，不斷地進(jìn)行著(zhù)呼吸作用。如果呼吸速率快，會(huì )引起有機物的大量消耗，造成儲存量減少而且影響品質(zhì)；呼吸作用放出的水，又會(huì )造成儲存環(huán)境濕度過(guò)大；呼吸放出的熱量，會(huì )使儲存環(huán)境溫度升高；高溫、高濕的環(huán)境會(huì )使儲存室中的有害細菌、霉菌大量滋生繁殖，導致作物種子、蔬菜或水果腐爛變質(zhì)；同時(shí)高溫、高濕的環(huán)境反過(guò)來(lái)又會(huì )進(jìn)一步加快呼吸作用的速率，造成惡性循環(huán)。
因此為了能達到長(cháng)期儲存的目的，人們總是希望儲存物的有氧呼吸或無(wú)氧呼吸都減弱一些。大家都知道，呼吸作用是受控狀態(tài)下對葡萄糖的氧化分解過(guò)程，而酶是調控這一過(guò)程的關(guān)鍵因素之一，同時(shí)酶又受到諸多因素的影響。因此，凡能影響呼吸作用過(guò)程中酶的各種因素，就必然會(huì )影響呼吸作用的速率。
哪些因素會(huì )降低呼吸作用呢？
其一是儲存濕度，即作物種子含水量這個(gè)因素。我們知道，當生物體中自由水與結合水的比例升高時(shí)，其代謝速率就會(huì )相應增強，因此對作物種子而言，入庫前的晾曬是必須的，而且種子含水量要低于一定標準時(shí)才準入庫。有關(guān)部門(mén)規定的安全水分標準：在長(cháng)江下游地區，小麥種子含水量是12.5%以下，稻谷是14.5%以下；廣東省，稻谷是13.5%以下，因為南方高溫多濕，要求更高一些。實(shí)驗發(fā)現，稻谷等種子含水量超過(guò)14.5%時(shí)呼吸速率即會(huì )驟然上升。
其二是儲存溫度因素。酶活性在一定溫度范圍內，是隨著(zhù)溫度的升高而增強的，因此降低儲存室的溫度也是行之有效的方法之一。
其三是氧氣濃度。氧氣是有氧呼吸的原料，二氧化碳是呼吸作用的產(chǎn)物，根據化學(xué)平衡原理，降低反應物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會(huì )降低呼吸作用的速率。如番茄儲存過(guò)程中可抽去空氣，補充氮氣，把氧濃度調節到3-6%左右，這樣，番茄可貯藏1個(gè)月甚至3個(gè)月以上。
這里有一個(gè)問(wèn)題必須提一提，有的同學(xué)認為：把氧氣濃度減得越低，呼吸作用速率就越低，這種看法對嗎？不完全對，當環(huán)境中無(wú)氧氣時(shí)，有些植物細胞可進(jìn)行無(wú)氧呼吸，而氧氣的存在可以起到抑制無(wú)氧呼吸的作用，因此氧氣應調節到一個(gè)合適濃度，在這個(gè)濃度下，氧氣濃度無(wú)論對無(wú)氧呼吸還是有氧呼吸都可起抑制作用。
當然，為了長(cháng)期儲存作物種粒、蔬菜或水果，還應注意防治害蟲(chóng)、消毒滅菌、保鮮保質(zhì)等諸多問(wèn)題。
綜上，大致歸納出儲存環(huán)境的三點(diǎn)最基本要求是低溫、低濕、低氧。
2、無(wú)氧呼吸
�。�1）無(wú)氧呼吸的概念
教師可引導學(xué)生討論：“生物體在什么情況下，可能會(huì )供氧不足？”，這樣很自然地有了下一設問(wèn)：“在缺氧條件下，生物體如何呼吸呢？”。從而引入對無(wú)氧呼吸的學(xué)習。
教師應向學(xué)生解釋我們平常所說(shuō)的呼吸作用實(shí)際上指的有氧呼吸，它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無(wú)氧呼吸一般是指細胞在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程對于高等生物稱(chēng)為無(wú)氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），則習慣上稱(chēng)為發(fā)酵。細胞內無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細胞質(zhì)基質(zhì)。
�。�2）無(wú)氧呼吸的過(guò)程
教師可采用一邊寫(xiě)化學(xué)方程式，一邊讓學(xué)生配平反應式的方法進(jìn)行教學(xué)，引導學(xué)生分析討論高等植物細胞的無(wú)氧呼吸過(guò)程及其場(chǎng)所、高等動(dòng)物細胞的無(wú)氧呼吸過(guò)程及其場(chǎng)所。
最后總結無(wú)氧呼吸的全過(guò)程
第一階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解為酒精和二氧化碳，或者轉化為乳酸。
對基礎較好的班，可適當補充無(wú)氧呼吸進(jìn)化到有氧呼吸的歷程：在遠古時(shí)期，地球的大氣中沒(méi)有氧氣，那時(shí)微生物的呼吸都是無(wú)氧呼吸。隨著(zhù)大氣中出現了氧氣，細胞內出現了有氧呼吸的酶類(lèi)，在無(wú)氧呼吸的基礎上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無(wú)氧呼吸產(chǎn)生更多的ATP，為生物體提供更多的可做功的自由能，有氧呼吸逐漸成為絕大多數生物的主要呼吸形式。有些生物的無(wú)氧呼吸的能力一直保留到現在，使這些生物體或部分器官組織在缺氧條件下仍可提供生命活動(dòng)所需的能量，這充分體現了在分子水平同樣有著(zhù)生物對環(huán)境的適應現象。
為使學(xué)生加深對無(wú)氧呼吸的理解，教師可設計一些問(wèn)題供學(xué)生討論：
�、贌o(wú)氧呼吸的產(chǎn)物有酒精或乳酸，其產(chǎn)物的差異由什么決定的？
�、跒槭裁礋o(wú)氧呼吸釋放出的能量比有氧呼吸要少得多？
在無(wú)氧呼吸中，葡萄糖并不是完全的氧化反應，產(chǎn)生酒精和乳酸的過(guò)程中還有還原反應，因此產(chǎn)生的是不徹底的氧化產(chǎn)物，分解時(shí)所釋放出的能量比有氧呼吸釋放出就少得多。例如，1mol葡萄糖在分解成乳酸后，共釋放出196.65kJ的能量，其中有61.08kJ的能量含有存在A(yíng)TP中，其余的能量都以熱能的形式散失了。
�、勰苓M(jìn)行有氧呼吸的生物，如酵母菌，在缺氧情況下進(jìn)行無(wú)氧呼吸，為什么在有氧氣存在的條件下，無(wú)氧呼吸會(huì )受到抑制？
但由于缺氧，葡萄糖不能徹底分解，產(chǎn)生的酒精或乳酸等分解不徹底的產(chǎn)物中還儲存著(zhù)許多能量，所以釋放出的能量較少，如果長(cháng)期缺氧就難以維持正常的生命活動(dòng)；同時(shí)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精或乳酸對生物體也有一定的毒害作用，因此能進(jìn)行有氧呼吸的生物不能忍受長(cháng)時(shí)間的無(wú)氧呼吸。
�、転槭裁唇湍妇蔁o(wú)氧呼吸轉為有氧呼吸后，其葡萄糖的消耗量會(huì )大大降低（即所謂的巴斯德效應）？
�、菽隳茉谏顚�(shí)際中列舉出實(shí)例來(lái)說(shuō)明在酒精或乳酸中還儲存著(zhù)能量嗎？
3、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較
有氧呼吸和無(wú)氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同，只是從丙酮酸開(kāi)始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的異同
項目
有氧呼吸
無(wú)氧呼吸
呼吸場(chǎng)所
第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三階段在線(xiàn)粒體
全過(guò)程均在細胞質(zhì)基質(zhì)
是否需氧
第一、二階段不需要氧氣，第三階段需要氧氣
全過(guò)程均不需要氧氣
氧化分解是否徹底
徹底
不徹底
氧化產(chǎn)物
二氧化碳和水
有小分子有機物存在于最終氧化產(chǎn)物中，如酒精或乳酸
能量釋放
釋放出大量能量
釋放出少量能量
產(chǎn)生ATP數目
1mol葡萄糖可產(chǎn)生36或38molATP
1mol葡萄糖可產(chǎn)生2molATP
是否需酶
需要酶
需要酶
化學(xué)本質(zhì)
氧化分解有機物，釋放能量
氧化分解有機物，釋放能量
教師為學(xué)生提供有價(jià)值的，與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話(huà)題，以強化對二者聯(lián)系的理解。如可提問(wèn)題：
�、倌忝刻於歼M(jìn)行很多運動(dòng)吧？你是否想過(guò)，當你進(jìn)行不同形式的運動(dòng)時(shí)，你的身體其實(shí)采用不同的方式為你供能呢？
這個(gè)問(wèn)題涉及了人體不同運動(dòng)所利用的能源物質(zhì)和產(chǎn)能方式的問(wèn)題。
糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)都可以提供能量，但糖類(lèi)是體育活動(dòng)的主要能源。
我們先以運動(dòng)員的訓練為例：
運動(dòng)員訓練所消耗的絕大數能量來(lái)源于葡萄糖和糖元。在任何運動(dòng)的最初半個(gè)小時(shí)內，能量的主要來(lái)源都是肌肉中的糖元。肌肉通常能儲存大約275克糖元，足以供給90分鐘以?xún)冗\動(dòng)所需要的“燃料”；90-120分鐘的持續運動(dòng)之后，糖元的儲存量減小，而肌肉則開(kāi)始利用血糖中的能量。儲存的糖元一旦被用光，運動(dòng)員就精疲力竭。
儲存在皮下和肌肉中的脂肪雖然儲存的能量多，但不如糖類(lèi)的能量那樣易被利用，在運動(dòng)員運動(dòng)30分鐘后才會(huì )有較多的脂肪被轉化為能量。脂肪的利用量越多，消耗的糖元就越少。因為糖元的儲存量是有限的，而脂肪的儲存量相對豐富，所以對于持久的運動(dòng)來(lái)說(shuō)，脂肪是更好的能源，但它不能像糖類(lèi)那樣可迅速地轉變?yōu)槟芰�，而且需要更多的氧氣去氧化它�?/p>
人們長(cháng)期以來(lái)誤認為運動(dòng)員最重要的養分是蛋白質(zhì)，如古代的運動(dòng)員強調高蛋白飲食，但實(shí)際上人體只有在饑餓或極度營(yíng)養不良時(shí)才使用蛋白質(zhì)作為直接的能源，所以蛋白質(zhì)對運動(dòng)員的能量需要起不到太大的作用。
再說(shuō)說(shuō)你吧。
你的身體可根據運動(dòng)的強度、運動(dòng)持續的時(shí)間和頻繁程度而利用不同量的糖類(lèi)和脂肪。
而且你的運動(dòng)有可能是厭氧的，也有可能是需氧的。厭氧運動(dòng)一般是高強度、短時(shí)間的，這時(shí)肌肉不能及時(shí)獲得其所需要的全部氧氣，這類(lèi)運動(dòng)包括200-400米短跑、50米游泳、舉重、足球、籃球、排球等，這些運動(dòng)需要在短時(shí)間內迅速爆發(fā)性地提供大量能量。在厭氧運動(dòng)中人體主要是利用糖元，雖然每次爆發(fā)運動(dòng)的持續時(shí)間不長(cháng)，但多次累積的結果也會(huì )導致糖元的耗盡。
需氧運動(dòng)的強度方面一般是低等到中等程度的，但持續時(shí)間長(cháng)，例如馬拉松賽跑、長(cháng)距離游泳或騎自行車(chē)、慢跑等。在這些運動(dòng)中，肌肉細胞能夠獲得它們所需要的絕大部分氧氣，能源物質(zhì)大約70%來(lái)自于糖元，其余來(lái)自于脂肪。
通過(guò)上面的分析學(xué)生可能已經(jīng)知道，生物體產(chǎn)生ATP的方式大致有三：有氧呼吸（大量）、無(wú)氧呼吸（少量）及磷酸肌酸中能量的轉移（少）。在不同的生理狀態(tài)下，主要通過(guò)何種途徑形成ATP，就需要理解有氧呼吸、無(wú)氧呼吸、磷酸肌酸的反應產(chǎn)物及供能的特點(diǎn)。
當你進(jìn)行長(cháng)跑時(shí)（比如說(shuō)5000跑或10000米跑，要提問(wèn)學(xué)生是否跑過(guò)），此時(shí)為需氧運動(dòng)，此過(guò)程中供能的主要方式是有氧呼吸；
當你進(jìn)行200米跑時(shí)為厭氧運動(dòng)，此過(guò)程中主要的供能方式是無(wú)氧呼吸，而人體糖類(lèi)物質(zhì)無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸，因此血液中乳酸含量顯著(zhù)增加；
當你進(jìn)行100米跑時(shí)情況較為特殊，此過(guò)程特點(diǎn)是在非常短的時(shí)間內從靜止狀態(tài)達到高速狀態(tài)，需要消耗大量的能量，但此時(shí)有氧呼吸，甚至于無(wú)氧呼吸都沒(méi)有及時(shí)被調動(dòng)起來(lái)，以適應這種高能量需求，怎么辦呢？原來(lái)此時(shí)ATP的合成完全依靠體內高能化合物磷酸肌酸的能量轉移。當磷酸肌酸分解為肌酸和磷酸時(shí)，能釋放出大量的能量迅速形成ATP，供機體劇烈運動(dòng)時(shí)對能量的需求。要注意由磷酸肌酸轉移到ATP的能量是非常有限的，不能維持較長(cháng)的時(shí)間。
學(xué)生會(huì )有這樣的常識，就是當自己劇烈運動(dòng)（如400米跑）后，機體已不處于運動(dòng)狀態(tài)，還會(huì )持續劇烈呼吸一段時(shí)間？剛才提到過(guò)，人體在厭氧運動(dòng)時(shí)，無(wú)氧呼吸占優(yōu)勢，人體在需氧運動(dòng)時(shí)，有氧呼吸占優(yōu)勢，其實(shí)只要人處于劇烈運動(dòng)中，不論是厭氧運動(dòng)還是需氧運動(dòng)，都會(huì )有無(wú)氧呼吸存在，而細胞的無(wú)氧呼吸都會(huì )有糖類(lèi)物質(zhì)轉化為乳酸，這是人體細胞尤其是肌肉細胞處于缺氧狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生ATP的一種應急手段。由于乳酸可在肝臟再轉化為丙酮酸，進(jìn)而在有氧條件下被徹底氧化為二氧化碳和水，而把乳酸間接氧化為二氧化碳和水的過(guò)程中需要大量氧氣。因此，劇烈運動(dòng)后的一段時(shí)間的深呼吸實(shí)際上是使人體攝入更多的氧氣，以抵償在運動(dòng)時(shí)氧氣的虧欠，所以有一個(gè)有趣的名字來(lái)說(shuō)明此種現象，叫“還氧債”。
�、诓《具M(jìn)行有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸？
正確的答案是：病毒既不進(jìn)行有氧呼吸，也不進(jìn)行無(wú)氧呼吸。那么病毒進(jìn)行各種生命活動(dòng)的能量，即ATP從何而來(lái)呢？原來(lái)，病毒是一種非常特殊的生命體，它所需的ATP、合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸，復制、轉錄所需的核苷酸等物質(zhì)全部是從宿主細胞（即病毒所寄生的活細胞）中獲得。所以說(shuō)，病毒只能生活在活細胞中，一旦離開(kāi)了活細胞，病毒不表現出任何生命現象。
4、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同
比較項目
光合作用
有氧呼吸
區
別
反應部位
光反應在葉綠體的基粒片層結構（類(lèi)囊體）的薄膜上，暗反應在葉綠體的基質(zhì)中
第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三階段在線(xiàn)粒體中
所需條件
光反應需要光，暗反應不需要光，需酶
只需酶
物質(zhì)變化
無(wú)機物轉化為有機物
有機物徹底氧化為無(wú)機物
代謝類(lèi)型
同化作用
異化作用
進(jìn)行的時(shí)間
綠色植物光下進(jìn)行
一切生物及其生活的部分隨時(shí)隨刻都在進(jìn)行
與光的關(guān)系
在光下才能進(jìn)行
與光無(wú)關(guān)，每時(shí)每刻都在進(jìn)行
能量變化
光能儲存在合成的有機物中
有機物物中的能量被釋放出來(lái)，其中約有40%左右轉移到ATP中，其它以熱能散失
聯(lián)系
光合作用為所有生物的有氧呼吸作用提供有機營(yíng)養和氧氣，有氧呼吸為光合作用提供二氧化碳和水。
此時(shí)教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系的話(huà)題來(lái)分析，以訓練學(xué)生分析問(wèn)題的能力。如教師可問(wèn)：
“你能利用光合作用、呼吸作用原理，提出在農業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎？”
人們發(fā)現知識、掌握科學(xué)規律的最終目的是用之以實(shí)踐，解決人類(lèi)種種日益加劇的生存危機，為人類(lèi)造福，使人類(lèi)與自然能長(cháng)期和諧地發(fā)展。同樣，當學(xué)習了光合作用、呼吸作用這些生物體最基本卻又極其重要的生理過(guò)程后，你的腦子里有沒(méi)有想到過(guò)，如何利用所學(xué)知識用之于實(shí)際生活中，這種學(xué)以致用的想法非常重要。
提高農作物產(chǎn)量的方法很多，其中的原理卻很簡(jiǎn)單，可以歸結為一句話(huà)：加強光合積累、降低呼吸消耗，即：想方法加快光合作用的速率，同時(shí)又能適當地降低呼吸作用的速率。我們下面所要討論的各種方法都是圍繞這個(gè)根本思路展開(kāi)的。
�。�1）先來(lái)分析一下照射在葉面上的太陽(yáng)能散失和利用的大致情況：
�。�2）我們一起總結一下提高農作物產(chǎn)量的具體方法及其生物學(xué)原理。
具體措施
原理
適當增加光強
加強光合積累
改變光質(zhì)
加強光合積累
延長(cháng)光合時(shí)間
一年兩熟、三熟
加強光合積累
延長(cháng)生育期
補充人工光照
增加光合面積
合理密植
加強光合積累
改變植物體株形
適當增加CO2濃度
控制栽培密度、使后期通風(fēng)良好
加強光合積累
增施有機肥料
深施碳酸氫銨肥料
適當減少O2濃度
降低呼吸消耗
適當增加晝夜溫差
加強光合積累的同時(shí)，降低呼吸消耗
5、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個(gè)方面方面引導學(xué)生分析呼吸作用的意義
�。�1）為生物體的生命活動(dòng)提供能量；
�。�2）為其他化合物的合成提供能量；
�。�3）呼吸作用過(guò)程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉化的原料，例如，呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸，在酶的作用下可迅速轉化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類(lèi)物質(zhì)�？梢哉f(shuō)，呼吸作用是生物體內各種有機物相互轉化的樞紐，它把生物體的糖代謝、脂類(lèi)代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個(gè)整體。
�。�4）有氧呼吸的出現對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動(dòng)作用。
探究活動(dòng)
酵母菌的培養與分離
【實(shí)驗目的】學(xué)習培養和分離酵母菌的技術(shù)和方法
【實(shí)驗原理】
大多數酵母菌為腐生，其生活最適pH為4.5一6，常見(jiàn)于含糖分較高的環(huán)境中，例如果園土、菜地土及果皮等植物表面。酵母菌生長(cháng)迅速，易于分離培養，在液體培養基中，酵母菌比霉菌生長(cháng)得快。
利用酵母菌喜歡酸性環(huán)境的特點(diǎn)，常用酸性液體培養基獲得酵母菌的培養液（這樣做的好處是酸性培養條件則可抑制細菌的生長(cháng)），然后在固體培養基上用劃線(xiàn)法分離之。
【實(shí)驗材料和用具】
1、甘蔗、成熟葡萄或蘋(píng)果等果皮、0.1%美藍染液、1ml的無(wú)菌吸管、無(wú)菌培養皿等。
2、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基：
原料：馬鈴薯（200克）、葡萄糖（20克）、瓊脂（15-20克）、蒸餾水（1000ml）。
配制方法：
�。�1）先將馬鈴薯去皮，切片，稱(chēng)200克并加蒸餾水1000ml，煮沸半小時(shí)，用紗布過(guò)濾，補足蒸餾水量至1000ml ，制成20%的馬鈴薯汁。
�。�2）在20%的馬鈴薯汁中加入瓊脂，煮沸溶化，補足水分并在115攝氏度條件下高壓滅菌20分種。
�。�3）加入葡萄糖，制成培養酵母菌的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基。
3、乳酸馬鈴薯葡萄糖培養液：配方同上，但不加瓊脂而加乳酸，按每1000ml培養液中含5ml乳酸的量加入，并分裝試管。
【實(shí)驗步驟】
l、接種：取一小塊果皮，不需沖洗，直接接入乳酸馬鈴薯葡萄糖培養液管中，置28一30℃，培養24小時(shí)，可見(jiàn)培養液變混濁。
2、培養，用無(wú)菌吸管取上述培養后培養液0.lml，注入另一管乳酸馬鈴薯葡萄糖培養液中，置28一30℃再培養24小時(shí)或稍長(cháng)(過(guò)長(cháng)則霉菌長(cháng)出)。
3、觀(guān)察：用無(wú)菌操作法取少許菌液置于載玻片中央的0.l%美藍染色液中，混勻后加蓋玻片制成水浸片，先用低倍鏡后換高倍鏡觀(guān)察酵母菌的形態(tài)和出芽生殖情況。
活酵母菌可使美藍還原，從而使菌體不著(zhù)色，用此方法可判斷酵母菌的死活。
4、分離：馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基溶化后制成平板。用劃線(xiàn)法分離酵母菌培養液，從而得到單個(gè)菌落。挑取單個(gè)菌落反復再次劃線(xiàn)分離純化，最終可獲得純培養。
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