(共28张PPT)
(北京版)七年级
下
第3节
其他生物的呼吸
(第一课时)
学习目标
生命观念:
1.能说出不同生物类群在不同环境中进行气体交换的基本方式,理解呼吸是所有生物的共同特征。
2. 能基于结构与功能相适应的观点,分析鱼鳃、蛙肺、鸟气囊等呼吸器官的形态功能关系。
科学思维:
1. 能运用比较法,对比分析鱼类、两栖类、鸟类呼吸结构的异同,归纳其与生活环境的适应关系。
2. 能根据实验现象(如滴加色素后的水流方向)进行合理推断,形成“证据—结论”逻辑链。
探究实践:
1. 能独立完成“观察鱼的呼吸”实验操作,规范使用镊子、滴管等工具,准确记录观察结果。
2. 能在小组合作中分工协作,提出可验证的探究问题,并设计简单的观察方案。
态度责任:
1. 能尊重生命,正确对待实验材料,做到不伤害活体动物,体现科学伦理意识。
2. 能主动参与生态观察任务,关注自然现象,增强对生物多样性和环境保护的责任感。
激趣导入
不同的生物类群生活在不同的环境中,它们的呼吸结构及呼吸方式也是多种多样的。除了人和植物外,其他生物是如何进行呼吸的呢?
激趣导入
你有没有注意到下雨后池塘里的鱼总是不停地张嘴?它们是在喝水,还是在做别的事?
回顾:草履虫的结构和功能
思考:草履虫需要氧气进行生命活动,氧气是通过哪个结构进入体内的?
任务一 单细胞生物的呼吸
任务一 单细胞生物的呼吸
走近变形虫
变形虫是单细胞原生动物,最外层是选择透过性细胞膜,内侧细胞质分透明外质和含细胞器的内质,内质有细胞核、食物泡、伸缩泡、线粒体,细胞质可形成伪足用于运动和摄食。它多生活在清水池塘、浅水区或潮湿淤泥中,依赖富氧、温暖的淡水环境,需显微镜观察。
变形虫无专门呼吸器官,依靠细胞膜通过自由扩散完成有氧呼吸:
水中氧气扩散入细胞质,进入线粒体分解有机物供能;呼吸产生
的二氧化碳部分直接扩散排出,部分随伸缩泡排水排出。其单细
胞结构使气体扩散距离极短,完美适配呼吸需求,体现结构与功
能相适应的生物学特点。
变形虫
细菌
任务一 单细胞生物的呼吸
结构特点
生活环境
呼吸方式
单个细胞,具有细胞膜、细胞质、细胞核等细胞结构
大多生活在水中,水中有氧气
氧气通过表膜(细胞膜)扩散进入细胞内部,细胞生命活动产生的二氧化碳也通过表膜排除体外
任务一 单细胞生物的呼吸
为什么单细胞生物不需要专门的呼吸器官,仅通过细胞膜就能完成气体交换?
核心原因是结构简单、代谢需求低,扩散作用足以满足气体交换需求。它们仅由一个细胞构成,细胞膜直接与外界环境接触,气体扩散路径极短,氧气可快速通过自由扩散进入细胞,二氧化碳也能迅速排出。同时单细胞生物代谢水平低,耗氧量少,不需要复杂结构提升气体交换效率。
呼吸原理:扩散作用
水中的氧气浓度 > 细胞内,氧气进入;
细胞内二氧化碳浓度 > 水中,二氧化碳排出。
任务一 单细胞生物的呼吸
生物呼吸方式随环境变化而适应——极端环境中的单细胞生物呼吸
除了常见的草履虫、变形虫,介绍生活在极端环境中的单细胞生物呼吸方式。例如,厌氧型草履虫(生活在缺氧的淤泥中),无需氧气,通过无氧呼吸分解有机物获取能量,产生酒精和二氧化碳;而嗜热变形虫(生活在温泉中),其细胞膜(表膜)具有特殊的脂质结构,能在高温下保持稳定性,依然通过扩散作用高效交换气体。
鱼类生活在水中,它们的呼吸器官是什么?水进入鱼体后会经过哪些路径?
任务二 鱼类的呼吸
任务二 鱼类的呼吸
实验探究:观察鱼的呼吸
目的要求:
观察鱼的呼吸现象及鱼鳃的形态结构,解释鱼鳃与水中呼吸相适应的结构特点。
材料器具:
活鲫鱼(或金鱼);镊子,小鱼缸,胶头滴管;绿色蔬菜汁(或食用色素)。
方法步骤:
1.将活鲫鱼置于盛有清水的鱼缸内,观察鱼口张开与闭合时鳃盖的开合情况。
2.用胶头滴管在鱼口前的水中滴入几滴蔬菜汁,观察水从鱼口进入、通过鱼鳃排出的过程。
3.将鱼缸内的水倒去一部分使水的深度刚刚没过鱼体,一只手轻轻按住鱼的躯干,另一只手用镊子轻轻地掀起鱼的鳃盖,观察鳃的位置、形状、颜色和大致结构。
任务二 鱼类的呼吸
观看视频:观察鱼的呼吸
任务二 鱼类的呼吸
1.鱼不断地张口只是在不停地喝水吗?鱼口与鳃盖持续地动作,这对鱼的生活有什么意义?
思考与讨论
水中有氧气,水不断地从口进入并在口腔内短暂停留,然后再从鳃盖排出,这样有利于水中溶解的氧气通过扩散作用进入鳃。
任务二 鱼类的呼吸
2.活鱼的鳃为什么呈鲜红色?鱼鳃由许许多多的鳃丝组成,这与什么功能相关?
思考与讨论
任务二 鱼类的呼吸
鱼鳃的位置及结构实物图
任务二 鱼类的呼吸
鳃丝
气体交换的主要场所,表面布满微血管,高效吸收氧气并排出二氧化碳。
鳃弓
支撑鳃丝的骨骼结构,为鳃的整体形态提供稳定框架。
鳃耙
过滤水中的食物颗粒和杂质,防止其进入鳃丝缝隙。
鱼鳃结构示意图
任务二 鱼类的呼吸
溶解在水中的氧气通过扩散作用进入毛细血管内的血液中,血液中的二氧化碳通过扩散作用进入水中。
任务二 鱼类的呼吸
3.在水产市场里,人们可以通过鱼鳃的状况大致判断鱼死亡时间的长短。这有什么道理吗?
思考与讨论
鱼死亡后鳃部的颜色会随血红蛋白分解从鲜红逐渐变深变黑,质地也会从湿润有弹性转为干燥发黏,因此可通过鱼鳃状况判断其死亡时间长短。
任务二 鱼类的呼吸
在 20℃时,1 毫升空气中含有约 0.21毫升的氧气,而 1 毫升水中仅含有约 0.0065毫升的氧气。因此,鱼类必须驱动大量的水流过鳃,才能满足机体气体交换的需要。
任务二 鱼类的呼吸
结构特点
生活环境
呼吸方式
鱼鳃由鳃弓、鳃丝、鳃耙组成。
生活在水中,水中有氧气
通过鳃丝上的毛细血管与水的接触,通过扩散作用完成气体交换
归纳
拓展知识
特殊鱼类的呼吸 “超能力”
弹涂鱼不仅拥有常规的鳃呼吸系统,还进化出了特殊的辅助呼吸结构 —— 湿润的皮肤和口腔黏膜。这两处组织布满微血管通过扩散作用吸收氧气、排出二氧化碳。因此弹涂鱼可以离开水体,在泥泞的滩涂、芦苇丛中跳跃、觅食,甚至停留数小时之久。
非洲肺鱼在干旱季节来临、水域干涸时,它会钻进淤泥中,用分泌物将身体包裹成 “泥茧” 休眠,转而依靠特化的鱼鳔(功能类似肺)呼吸空气。这种鱼鳔内壁布满褶皱,能高效获取空气中的氧气,让肺鱼在缺水环境中休眠数月甚至数年,直到雨季来临时再苏醒活动。
课堂练习
1.草履虫与外界进行气体交换的结构是( )
口沟
B. 表膜
C. 食物泡
D. 胞肛
B
课堂练习
2.鱼类完成气体交换的核心结构是鳃的( )
鳃弓
B. 鳃耙
C. 鳃丝
D. 鳃盖
C
课堂练习
3.观察鱼的呼吸实验中,滴加红墨水后观察到的正确现象是( )
红墨水从鱼口进入,鳃盖后缘排出
B. 红墨水从鳃盖后缘进入,鱼口排出
C. 红墨水在水中扩散,鱼无法吸入
D. 红墨水被鱼吞噬,从肛门排出
A
课堂小结