高中生物第4节能量的获得

第4节能量的获得

〖教材分析〗

本节内容包括氧化供能、无氧呼吸以及多样的呼吸器官等内容。教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物课本中提到的类似，只是更加强调发生的部位在细胞中，氧化的底物不只是葡萄糖，还有糖类、脂类和蛋白质，这部分内容对学生进一步深入学习呼吸作用原理起到承上启下的作用。教材首先指出有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。教材首先说明生物一般是在无氧条件下能进行无氧呼吸，并分别阐述了高等植物细胞的无氧呼吸及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸及其场所。

〖教学目标〗

（一）知识目标、

1、知道细胞呼吸的含义，懂得有机物的氧化分解是生命活动所需能量的来源。

2、列举人体及植物进行无氧呼吸的实例，比较其与有氧呼吸的异同点。

3、举例说明在不同环境中生活的动物获得氧气的方式不同。

（二）技能目标

1、了解学习的最基本方法——实验探究法。

2、能通过观察实验，分析、归纳获取知识

（三）情感目标

了解自身获取能量的方式，培养学生对科学的求知欲，培养学生用科学指导生活的良好思维品质。

〖教学重点〗

知道细胞呼吸的含义，比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同点。

〖教学难点〗

了解呼吸作用的实质。

〖教学过程设计〗

复习：

1．人体生命活动的主要能源物质是什么？

2．人体内储存能量的物质是什么？

3、人体消化食物时需要消耗能量吗？这些能量的直接来源是什么？

引课：生物体的生命活动一时一刻也离不开能量。从根本上说，生物所需要的能量几乎都来自太阳光。绿色植物通过光合作用制造有机物，并将光能转化成化学能，贮存在有机物中。人体所需的能量是从食物中获得的，通过人体的消化系统对食物进行消化吸收，使营养物质进入人体，又经过循环系统将各种养料和氧气送到全身各处，并合成我们自身的有机物。大家知道，有机物在体外燃烧，可以释放出其中的能量。那么，有机物中的能量在体内怎样才能释放出来呢？

一、氧化供能

提问：人体消化食物时需要消耗能量吗？这些能量的直接来源是什么？

回答：糖类。

教师进一步提问：脂类、蛋白质等能供给生命活动所需的能量吗？回答，能。

讲述：有机物在体内彻底氧化所释放的能量，与在体外燃烧所释放的能量是一样的，只是在体内氧化过程比较缓慢。

呼吸作用

我们将生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳和水或其他产

物，并且释放出能量的总过程称做呼吸作用。又叫生物氧化。 呼吸作用实质：体内分解有机物，释放能量的过程。

举例：糖类 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量

蛋白质 + 氧 二氧化碳 + 水 + 尿素 +尿酸 + 能量

脂肪 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量

师：一般情况下，人体每天进行的各种生理活动所需的能量大多来源与糖类物质（70%）。少数来源与蛋白质与脂肪。糖类是人体最主要的能量来源。 提问：呼吸作用、呼吸和呼吸运动相同吗？

简单比较三个概念。强调指出：呼吸是指人体与外界进行气体交换的过程。呼吸作用是指生物体在细胞内分解有机物；释放能量的过程。

过度：在每个活细胞中都可以进行呼吸作用，根据呼吸作用是否需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。 二、无氧呼吸

师：人体在进行剧烈运动时，肌肉细胞急需大量能量的供应，这时，虽然呼吸运动和血液循环都大大增加了，但仍不能满足肌肉组织对氧的需求，以致肌肉处于暂时相对缺氧的状态，于是细胞就会进行无氧呼吸。

葡萄糖 乳酸 + 能量（少量）

产生的乳酸过多，就会使人的肌肉有酸胀的感觉。过几天可恢复正常，是因为休息后，乳酸会继续被氧化分解，酸胀感觉就消失了。

高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并且释放出少量的能量。

葡萄糖 酒精 +二氧化碳 + 能量（少量）

讲述：高等植物如果长期缺氧就难以维持正常的生命活动；同时无氧呼吸产生的酒精或乳酸对生物体也有一定的毒害作用，因此能进行有氧呼吸的生物不能忍受长时间的无氧呼吸。 提问：根据以上的例子，你能解释苹果储藏久了为什么会有酒味吗？ 回答：苹果在储藏过程中进行无氧呼吸产生了酒精，所以闻起来有酒味。

讲述：一些植物无氧呼吸时可产生酒精，还有一些高等植物的某些器官如马铃薯块茎、甜菜块根等在进行无氧呼吸时可以产生乳酸。

教师应向学生解释我们平常所说的呼吸作用实际上指的有氧呼吸，它是在有氧的条件下进行的。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等生物称为无氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），则习惯上称为发酵。

思考：能否将无氧呼吸作为能量获得的主要途径，为什么？

（无氧呼吸，有机物没有被彻底分解，释放的能量较少。部分产物有可能对生物不利） 提问：这些生物进行无氧呼吸的实例，说明了生物与环境之间存在着什么关系？ 回答：生物进行无氧呼吸，以适应缺氧的环境条件，体现生物对环境的适应性。 提问：生物体处于长期缺氧的状态能否生存？为什么？

酶

活细胞

酶

活细胞

酶

活细胞

酶

活细胞 酶

活细胞

回答：不能，因为生物体无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少得多，不足以维持生物体生命活动所需能量，所以，生物体长期处于缺氧状态，不能生存。 有氧呼吸和无氧呼吸的比较表

提问：为什么无氧呼吸释放出的能量比有氧呼吸要少得多？

分析：在无氧呼吸中，葡萄糖并不是完全的氧化反应，产生酒精和乳酸的过程中还有还原反应，因此产生的是不彻底的氧化产物，分解时所释放出的能量比有氧呼吸释放出就少得多。 三、多样的呼吸器官 观察：蚱蜢的呼吸情况，

实验说明蚱蜢的呼吸器官在腹部，称为“气管”

在蝗虫中胸、后胸和腹部第一节到第八节，可以看到两侧相对应的位置上各有1个小孔，这小孔叫气门，共有10对。用解剖针和镊子将体侧的体壁与内部器官稍稍分开，就可以找到白色、半透明的丝状细管，这就是气管，还能清楚地看到气囊。

由此可知氧气是经过气门、气管和微气管直接送到各组织细胞间，进行气体交换，这种气体交换方式与蚯蚓需要经过血液循环来完成气体交换不一样。昆虫所以能高度适应陆生环境，其原因之一就是具备了这种特殊的呼吸系统。

思考：你知道虾、鸟、牛是通过什么方式进行呼吸的吗？ 虾用鳃呼吸：沼虾用鳃呼吸，鳃位于头胸甲两侧的里面。

鸟用肺和气囊呼吸(双重呼吸)：鸟的气囊共有9个，分布于肌肉与肌肉之间，各内脏器官之间，有些还穿插到骨骼内，它们都与肺相通，气囊起辅助呼吸的作用。 牛用肺呼吸（呼吸运动）。

布置作业：课后练习