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、
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。
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。
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：
人体生命活动的主要能源物质是什么？
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？
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
类 型
有氧呼吸
无氧呼吸
区别
条件
需氧气、酶等
不需氧气、需酶
场所
细胞质基质、线粒体
细胞质基质
产物
H2O、CO2
C2H5OH、CO2 或 C3H6O3
释放 能量
较多
较少
联 系
实质相同：分解有机物，释放能量
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
作业本
板书设计：
第4节 能量的获得
一、氧化供能
1、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。
二、无氧呼吸
三、多样的呼吸器官
课件39张PPT。能量的获得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。人体所需的能量是从食物中获得的.各种食物怎样为人体提供所需的能量的?食物中含有哪些营养素?水糖类蛋白质脂肪无机盐维生素粗纤维主要供能物质构成生物体能提供少量能量主要的贮能物质在测热量价时我们知道：食物能够燃烧将化学能转化为内能。你能用化学反应表达式来表示这一反应吗？有机物+氧气点燃二氧化碳+水+能量我们摄入食物后是怎样从食物中获得能量呢？在细胞内氧化分解你能写出反应表达式吗？有机物+氧气酶二氧化碳+水+能量呼吸作用共同点:
都是物质的氧化分解;都能产生二氧化碳;都能释放出能量。
不同点：
这两种反应之间有何异同点？细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量。——有氧呼吸你认为有氧呼吸的目的是什么？除了葡萄糖等糖类外，还有哪些物质可以进行有氧呼吸？蛋白质脂肪刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么?想一想：我们在较长时间的剧烈运动中，人往往会气喘吁吁，而在运动后一段时间，人上肢和下肢骨骼肌会感到酸胀，但休息几天又可恢复正常，Why ？高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。酸胀感觉就是其产物乳酸过多的刺激所致。休息后乳酸会继续被氧化分解，酸胀感觉也就消失了。例：如图能够说明运动员在短跑过程中和短跑结束后血液乳酸浓度的曲线是 （ ）abcd短跑过程中 短跑结束后乳酸浓度c问：人体剧烈运动时肌肉细胞因缺氧而进行无氧呼吸来补充能量，那么植物、微生物不会剧烈运动就没有无氧呼吸对吗？水灾后农田中的植物会出现什么现象？高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌细胞内就会出现无氧呼吸。肌肉酸胀。
高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸
酵母菌在缺氧的条件下，可以将有机物分解成酒精和二氧化碳。无氧呼吸：细胞在没有氧的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（如酒精、乳酸等），同时释放出少量能量的过程。有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸
（呼吸作用）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。在每个活细胞中都可以进行呼吸作用提问：呼吸作用、呼吸相同吗？呼吸是指人体与外界进行气体交换的过程根据呼吸作用是否需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸与无氧呼吸的比较有机物有机物需酶、氧气需酶、无氧彻底氧化分解不彻底氧化分解CO2、H2OCO2、酒精或乳酸大量少量提问：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。思考能否将无氧呼吸作为能量获得的主要途径？为什么？葡萄糖酶二氧化碳+酒精 + 能量（少量）葡萄糖酶乳酸 + 能量（少量）能否写出无氧呼吸的总反应式？ 结论：不行，因为无氧呼吸对物质的氧化分解不彻底，只提供少量的能量，不能满足人生命活动的需要，因此无氧呼吸不是我们身体获得能量的主要途径。有氧呼吸是高等动物和植物细胞呼吸的主要形式。通常所说的细胞呼吸就是指有氧呼吸,无氧呼吸对能量需要的一种暂时补充。思考：有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，为什么还有无氧呼吸呢？1、原始大气中没有氧气，在这样环境中必须进行无氧呼吸 来获得能量 。2、有些生物只能在无氧条件下进行。3、有氧呼吸是在无氧呼吸的基础发展而成。一只蝗虫到池塘边玩,遇到鲫鱼正在水里吐泡泡。 鲫鱼说：“旱鸭子，你敢把头没在水中一个小时吗？”蝗虫满不在乎：“敢呀！但是你赶跑到陆地上呆上一个小时吗？”青蛙跑来作证，蝗虫将头深深地浸入水中，一小时以后安然无恙的抬起头，鲫鱼顿时傻了眼。鲫鱼不得已，只好跳到岸上，不一会便死去了。练习鲫鱼失败的原因是什么？生物的呼吸方式与它们的生活环境相适应。蝈蝈观察：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。双重呼吸鸟用肺和气囊呼吸(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。 肺肺和皮肤 鳃 皮肤气管细胞呼吸有何意义?小结为生物生命活动提供能量为体内其他化合物的合成提供原料细胞呼吸过程产生的一些中间产物,可以成为合成体内一些重要化合物的原料。如丙酮酸，可以通过氨基转换作用合成丙氨酸。 随着物质生活的提高，胖墩儿越来越多，肥胖给人们的工作带来不便.小视窗十个糖尿病人两个是孩子，糖尿病低龄化与孩子不健康的生活方式息息相关。专家认为：一克油产生的热量是大米的两倍，孩子应该少吃薯条、炸鸡、汉堡包和可乐等高热量食品，对糖果和甜食要严格控制，所以孩子合理饮食。森林浴、有氧运动和高压氧治疗听到过吗？氧气不充足的、污染的空气容易引起呼吸道疾病，还可能加重心脏负担。森林浴就是沐浴森林里的新鲜空气。森林中的空气清洁、湿润，氧气充裕。某些树木散发出的挥发性物质，具有刺激大脑皮层、消除神经紧张等诸多妙处。有的树木还可以分泌能杀死细菌的物质。此外，有人提出，对人体健康有益的负氧离子，在森林中的含量要比室内高得多。上午阳光充沛，森林含氧量高，尘埃少，是进行森林浴的好时机。对人体健康科学有效的减肥运动是有氧运动。它的特点是：强度较低、持续时间较长、节奏较慢。那些在高强度和短时间内完成的运动，人体吸入的氧气量远不能满足机体的消耗，体内氧气处于入不敷出的状态。而在有氧运动过程中，机体所消耗的氧气大致等于机体吸入的氧气量，这样可使身体的肌肉细胞在运动过程中不致缺氧，从而起到更好的增进健康和减肥的作用。常见的有氧运动有散步、慢跑、做操等。高压氧治疗是一种新兴的、特殊的治疗手段，临床应用较广，特别是对有害气体中毒的治疗非常有效。患者在高压环境下吸入氧气，可以改变体内缺氧的状况、促进机体的自我更新、增强细胞活力。对于一氧化碳中毒、氨气中毒、脑栓塞等疾病患者来说，在采取其它治疗方式的同时，采用高压氧治疗，能够较快地恢复健康。有氧呼吸无氧呼吸（呼吸作用）1、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。呼吸作用实质：体内分解有机物，释放能量的过程。呼吸是指人体与外界进行气体交换的过程2、呼吸外呼吸内呼吸外界与血液进行气体交换血液与组织细胞进行气体交换肺胞内组织内3肺3、多样的呼吸器官与生活环境相适应低等的无脊椎动物，如草履虫体表教高等的水生动物，如虾 鱼鳃陆生无脊椎动物，如蝗虫气管陆生脊椎动物多样的呼吸器官在结构上有以下的特点壁薄，面积大，湿润有丰富的毛细血管交换前含氧少，交换后含氧多问题
影响细胞呼吸的因素主要有哪些?温度、氧气浓度、水等 生物的细胞呼吸与生产实践有着密切的联系，因此合理调控影响生物细胞呼吸的因素，在生产、生活上有重要的应用价值。苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？苹果细胞进行无氧呼吸产生了酒精现在市场上出售的“红富士”苹果，甜度高，水分大。但在苹果收获季节价格偏低，某果农想把苹果贮存起来，等价格上涨时出售。请你为他们设计一个贮存方案：1、 在激烈的篮球比赛中，人体骨骼肌细胞获取能量的方式是( )
A．只有无氧呼吸
B．主要是无氧呼吸
C．无氧呼吸和有氧呼吸并重
D．主要是有氧呼吸2、若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利( )
A.昼夜恒温25℃
B.白天温度25℃，夜间温度15℃
C.昼夜恒温15℃
D.白天温度30℃，夜间温度25℃BＤ３、水稻种子萌发时，如果长时间缺氧，引起烂芽，其原因是
A CO中毒 B CO2 中毒
C 酒精中毒 D 乳酸中毒C４、在制作泡菜时，泡菜罐必须密封，其原因是
A 防止产生的乳酯挥发
B 防止泡菜萎焉
C 防止乳酸菌在有氧条件下，发酵被抑制
D 防止水蒸发C再见
