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：蝈蝈的呼吸情况，
实验说明蝈蝈的呼吸器官在腹部，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。
2、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26张PPT。第四节 能量的获得古市中学
金美秀2、食物是如何为人类提供所须能量的?在细胞内氧化分解从而释放出能量1、食物中哪些物质能提供能量？糖类 脂肪 蛋白质最主要的供能物质 复习回顾贮存能量的物质能供应少量的能量 生物体内的糖类、脂肪、蛋白质 等有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2或其他产物，并且释放能量。这个过程我们称之为细胞呼吸，即呼吸作用
想一想 生物体内的有机物（糖类、脂类、蛋白质等）在细胞内氧化分解，释放能量的过程。呼吸作用：呼吸作用、呼吸运动和呼吸一样吗？胸廓有节律地扩大和缩小。 生物与外界环境之间进行气体交换的过程。 （吸入O2 、呼出CO2）呼 吸：呼吸运动：共同点：都是物质的氧化分解、产 生二氧化碳、释放出能量
不同点：
有机物燃烧也是物质的氧化分解，燃烧和细胞呼吸有何异同呢？ 讨论： 影响细胞呼吸的因素主要有哪些? 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。 温度、氧气浓度等一、细胞呼吸的方式
呼吸作用
（细胞呼吸）有氧呼吸无氧呼吸根据是否需要氧（一）、有氧呼吸 细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。表达式：你认为有氧呼吸的目的是什么？
除了葡萄糖等糖类外，还有哪些物质也可以进行有氧呼吸？释放能量，供生命活动所需。蛋白质、脂肪等实例a.高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸b.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。 细胞在无氧的参与下，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，同时释放出少量能量的过程。（二）、无氧呼吸刘翔在训练时常会在第二天早上肌肉发酸,为什么?c.人在剧烈运动时，虽然呼吸运动和血液循环都大大增强，但仍不能满足肌肉组织对氧的需求，于是细胞就会出现无氧呼吸。产生的乳酸使肌肉酸胀。在激烈的篮球比赛中，人体骨骼肌细胞获取能量的方式是以 为主， 为辅。无氧呼吸思 考：有氧呼吸——无氧呼吸d.苹果贮藏久了，为什么会有酒味散发出来？思考：1、能否将无氧呼吸作为人获得能量的主要途径？为什么？ 尽管人在缺氧时能进行无氧呼吸，但它只能提供少量的能量，不能满足人类生命活动的需要。因此，无氧呼吸不能作为人获得能量的主要途径。 在地球形成初期，地球的大气中没有氧，那时的生物在无氧的条件下生活，生命活动所需的能量来自无氧呼吸。也就是在无氧条件下，在酶的作用下，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放少量能量。有些微生物至今仍只能在无氧条件下生存，如乳酸菌。随着绿色植物的出现和繁殖，大气中的氧增加，生物细胞可以在有氧的条件下，把有机物彻底分解成水和二氧化碳，同时释放大量能量，即进行有氧呼吸。由于有氧呼吸比无氧呼吸具有更高的效率，地球上进行有氧呼吸的生物逐渐占据了主导地位。有氧呼吸也成为高等植物和动物呼吸作用的主要形式。2、有氧呼吸是细胞主要的呼吸方式，为什么还 有无氧呼吸呢？有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较 项目呼吸类型有机物有机物需酶、有氧需酶、缺氧彻底氧化分解不彻底氧化分解CO2、H2OCO2、酒精或乳酸大 量少 量二、呼吸器官——牛——虾、鱼——青蛙——蝈蝈——肺肺和皮肤气管鸽子——肺、气囊（双重呼吸）与环境相适应鳃蚯 蚓——体表粘液气管气门虾鱼双重呼吸 生物的呼吸方式与它们的生活环境相适应鸟 类双重呼吸
三、细胞呼吸的意义1、为生命活动提供能量2、为合成其他物质提供原料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D尝试练习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℃B3、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。请你为该果农设计一个贮存方案。4、在试管中加入的葡萄糖溶液和酵母菌（如中a所示），若将试管置于37-40 ℃的热水中（如图中b所示），透明液（如图中c所示）中会大量气泡产生。但不久后，气泡的产生量逐渐减少，最后几乎不产生。根据实验回答下列问题。
（1）葡萄糖变成了—— ;
（2）酵母菌的这种作用叫作——;
（3）气泡的产生量逐渐减少，以至停止，是由于——。5、如图所示，甲烧瓶中装有葡萄糖溶液，乙烧杯中装有足量的饱和澄清石灰水。现通过漏斗向甲烧瓶中加入酵母菌液，发现液面上有气泡冒出。 （1）乙烧杯中会有什么现象发生？写出反应的化学方程式。 （2）若向甲烧瓶中通入O2，会看到什么现象？ （3）若接着向烧杯中加入稀HCl，又会有什么现象？写出反应的化学方程式。
