第八節 生物的呼吸作用
一、素質教育目標
（一）知識教學點
1．瞭解呼吸作用的概念、類型、場所、生理意義、以及在生產、生活實踐上的運用。
2．理解有氧呼吸與無氧呼吸的概念、總反應式、過程和圖解。
3．掌握有氧呼吸物質和能量變化的特點，呼吸作用與光合作用的區別和聯繫。
（二）能力訓練點
1．通過對教材新舊知識組合，使學生領會認知結構須逐步深化，培養學生自我構建知識體系的能力和對相關知識進行分析比較的思考能力。
2．適當擴展認知面，培養學生聯繫生活、生產實踐的能力。
3．通過學生讀書及與教師的討論活動，培養學生自學和主動理解新知識的技能技巧。
（三）德育滲透點
1．通過新舊知識的融會貫通和分析比較；尤其是物質代謝與能量代謝相伴發生的理解，對學生滲透辯證唯物論的思想。
2．拓寬發酵理論在生產、生活中運用的科普實例，使學生受到反對迷信、尊重科學的薰陶。
3．呼吸作用的突出意義是為生物生命活動提供能量。充足的氧是有氧呼吸的前提和條件，教育學生珍惜生命、熱愛生命、熱愛大自然，樹立環境保護意識。
（四）學科方法訓練點
1．掌握相關知識的區別與聯繫，學會運用比較法。
2．結合多媒體複合片，對板塊知識能採用讀、想、議、練等靈活多變的學習方法。
二、教學重點、難點、疑點及解決辦法
1．教學重點及解決辦法
有氧呼吸作用的生理過程。
[解決方法]①通過提問、讀書、思考、理解反應式及圖解、課堂練習來突出。
②通過簡表列出有氧呼吸和無氧呼吸的比較欄目，簡明地抓住要點。
2．教學難點及解決辦法
①有氧呼吸全過程的物質與能量的變化特點。
②光合作用和呼吸作用的區別和聯繫。
[解決辦法]①通過引導、思考，學會寫相關反應式，須有“能量”欄才能表達其完整性和科學性。
②通過列表比較光合作用與呼吸作用，啟發學生思考不可分離的聯繫點。
3．教學疑點及解決辦法
為什麼無氧呼吸的產物有的是酒精？有的是乳酸？
[解決辦法]啟發學生運用酶的特性解釋。
三、課時安排：1課時。
四、教學方法：以啟發式談話法和引導對比法為主，兼用講述法、歸納小結法。
五、教具準備
1．有氧呼吸和無氧呼吸過程分步圖解。
2．有氧呼吸和無氧呼吸連環圖解。
3．線粒體亞顯微結構圖。
4．洪水淹沒植物前後和水稻生長環境動畫模擬情景圖。
5．學生練習題及參考答案。
6．教師板書提綱。
六、學生活動設計
1．通過學生閲讀、勾書、視圖、思考、敍述、討論、練習等多種形式逐一完成學習目標。
2．通過無氧呼吸內容啟發學生用與生活實踐相結合的討論形式去歸納小結。
3．給學生思考和討論問題的時間。
4．比較分析有氧呼吸和無氧呼吸的異同。
5．歸納總結光合作用與呼吸作用的區別和聯繫。
七、教學步驟
（一）明確目標
屏幕顯示本堂課的教學目標，師生快速瀏覽，明確本堂課的學習任務。
（二）重點、難點的學習與目標完成過程
引言：通過植物的光合作用形成了有機物，能量也儲存在有機物中，但這個能量還不能直接用於生命活動，要將它用於生命活動，必須要經過一個重要的生理過程——呼吸作用。
（一）呼吸作用的過程
植物（包括所有的生物）的呼吸作用分兩種類型，即有氧呼吸和無氧呼吸。
1．有氧呼吸：即有氧呼吸作用
（1）概念
學生閲讀課文P·67頁，把有氧呼吸的概念勾畫在書上，同時指導學生把其中的“氧氣、酶、徹底、分解、大量”等詞彙標上重點符號。
（2）總反應式
我們通過對有氧呼吸概念的理解，怎樣寫出與概念相符合的有氧呼吸的反應式？學生思考、口頭敍述概念，並把文字“翻譯”成化學反應方程式，教師對不完整處進行引導和補充。
從有氧呼吸化學反應式兩邊的反應物和生成物進行逆向思考，可與植物的什麼生理作用聯繫起來？讓學生展開議論，教師引導到與光合作用相聯繫的知識點上。
提 問：呼吸作用是不是光合作用的簡單逆轉？為什麼？學生思考後，教師總結。
有氧呼吸是植物分解自身的有機物成為無機物CO2和H2O，並釋放能量的過程，而光合作用是利用無機物來合成有機物，儲藏能量的過程，這兩種生理作用前者是分解代謝，後者是合成代謝，表面上，它們的反應過程正好相反，但它們從不同的角度去體現植物體內的物質和能量代謝過程。
①有氧呼吸是需氧生物（包括絕大多數植物和動物）必須的生命活動，而光合作用只是綠色植物才具有；②完成兩個生理過程的場所不同；③所需要的酶不同；④中間步驟也不同。
提 問：光合作用在植物細胞的葉綠體上進行，那麼，進行有氧呼吸的主要場所在哪兒呢？讓學生答出。
（用屏幕展示）線粒體結構圖，讓學生回答線粒體結構名稱。
提 問：與有氧呼吸有關的酶分佈在線粒體的什麼結構上？學生討論回答。
教師小結：結構與功能相關，我們將討論有氧呼吸的具體生理過程，並理解“主要”場所的內涵。
（3）有氧呼吸的全過程
學生閲讀教材P·68，思考：有氧呼吸分哪幾個階段，每個階段分別在細胞的什麼場所進行？讓學生討論，教師肯定，屏幕逐一展示。
第一階段：C6H12O6 2丙酮酸+4[H]＋2ATP（在細胞質基質中進行）
第二階段：2丙酮酸+H2O 2CO2＋2O[H]＋2ATP（在線粒體中進行）
第三階段：24[H]＋6O2 12H2O＋34ATP（在線粒體中進行）
第一、二階段產生的氫傳遞給氧，與氧結合生成水，同時產生大量的能量。有氧呼吸的意義主要表現在第三階段。
提 問：怎樣理解線粒體是進行有氧呼吸的主要場所？
讓學生充分討論，教師在此基礎上小結：有氧呼吸的全過程並不是全部在線粒體內完成的：第一階段在細胞質中進行，可提供的能量十分有限；第二、三階段的生化反應不但在線粒體中完成，而且為生命活動提供所需要的絕大部分（佔95％）能量。所以，線粒體成為有氧呼吸的主要場所。
以上三個階段都需要酶的催化，那麼這些酶是否相同？啟發學生回答。
（屏幕顯示）有氧呼吸過程圖解即教材P·68頁圖22，請參看圖解做練習。
①把教材中有氧呼吸過程連環圖解的三階段用三個圈劃分出來。（多媒體分步展示）
②有氧呼吸過程中需要氧和產生能量最多的階段和場所是 [ ]
A．第三階段和細胞質基質
B．第二、三階段和細胞質基質
C．第三階段和線粒體
D．第二、三階段和線粒體
③有氧呼吸第一、二階段的共同產物是 [ ]
A．CO2、ATP
B．[H]、ATP、O2
C．[H]、ATP
D．[H]、ATP、CO2
④有氧呼吸三個階段都能形成的產物是 [ ]
A．CO2
B．[H]
C．O2
D．ATP
參考答案：
①略； ②C； ③C； ④D。
由第三小題可以推知，有氧呼吸在分解有機物的同時，都要釋放能量，二者總是相伴進行着。
（4）有氧呼吸釋放能量
1摩爾葡萄糖徹底氧化分解產生2870千焦的能量，大約1255千焦被“ADP＋Pi”捕獲，並轉移到ATP的分子結構中。請想一想，ADP和Pi接受能量並形成ATP的反應式應該怎樣表達？抽學生口述（屏幕顯示）：
ADP＋Pi+能量 ATP
2．無氧呼吸：即無氧呼吸作用
（1）概念
指導學生讀書。請把概念中的“無氧、酶、分解、不徹底、少量”等詞下劃上着重符號。
酸奶或泡菜，啤酒或醪糟，在製作過程中都要密閉處理——發酵後製成口感舒適、略帶酸味或酒味的食品。那麼，“密閉處理、酸味、酒味”是怎麼一回事？生化原理是什麼？請同學們思考並回答。密閉處理給相關微生物創造缺氧條件，使其通過無氧呼吸產生乳酸或酒精。
提問：發酵指什麼？讓學生答出，發酵指微生物的無氧呼吸。不知同學們是否看見過做醪糟，糯米煮熟稍微冷卻後，加入醪糟即酵母菌，蓋上棉絮，幾天後，揭開棉絮，即聞酒香，是無氧呼吸產生的酒精，攪動醪糟，有氣泡，是同時產生的CO2，摸容器周圍是熱的，則是發酵過程放出的'熱量。啟發學生根據微生物無氧呼吸的原理再舉出10個左右運用發酵的實例，教師給予肯定。如：醬油、醋、味精、麪包、饅頭、果酒、白酒、工業酒精、沼氣、發酵飼料等等。闡述生物遺傳工程高科技技術的運用，將大大提高相關厭氧微生物的生產力，在此有着廣闊的發展前景，待同學們攀登和創新。
發酵通常是指微生物的無氧呼吸，但無氧呼吸不完全是指發酵。無氧呼吸的生理過程分哪幾個階段？每個階段在細胞的什麼部位完成？請同學們讀書，教師梳理：無氧呼吸分兩個階段，均為細胞質基質中進行。（屏幕顯示）
（2）過程
（3）總反應式
①C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
②C6H12O6 2C3H3O3＋能量
提 問：為什麼無氧呼吸的產物有的是酒精 有的是乳酸？啟發學生回憶有關酶的知識，在生化反應過程中，起催化的酶不同，產物就不同。
無氧呼吸比有氧呼吸釋放出的能量要少得多，未釋放的能量儲存在酒精或乳酸等不徹底的氧化產物中，酒精能燃燒，説明酒精中還儲存有大量的能量。
學生模擬情景討論：（分步展示圖像）某地區和莊稼長勢良好；一場洪水將莊稼淹沒；十多天以後，洪水才慢慢退去。請聯想，洪水退去後，莊稼會出現什麼後果？為什麼？
學生讀書P·70，發動學生充分發表自己的見解，教師適時小結：莊稼會枯萎甚至死亡（展示圖象）。因為無氧呼吸產生的酒精對細胞有毒害作用，所以陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。
屏幕顯示圖像：水田中的水稻。為什麼水稻常年泡在水中仍無恙呢？學生討論，水稻是中空的，地上部分可通過氣腔把氧氣運送到根部，再加上長期生活在水中，水稻的根比較適應無氧呼吸。
學生練習：屏幕顯示。
填表比較有氧呼吸和無氧呼吸的異同：
學生填寫，教師指正，在屏幕上逐項顯示
（二）呼吸作用的生理意義
凡是活着的生物都要進行呼吸作用，你們瞭解呼吸作用的意義嗎？讓學生閲讀教材P·70-P·71“呼吸意義”一段，並找出重點詞語。
（三）總結
學生討論，屏幕依次再現板書提綱，教師口述：（1）呼吸作用是分解有機物、釋放能量，它是一切生物都不可缺少的重要的生命活動。（2）植物的呼吸作用分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。（3）高等植物進行呼吸作用的主要形式是有氧呼吸，有氧呼吸是把有機物分解成無機物CO2和H2O的過程，釋放的能量，一部分轉移到ATP中儲存，一部分以熱能形式散失；在無氧的條件下，高等植物可以進行短時間的無氧呼吸，但是無氧呼吸放能少，產生的酒精對細胞有毒害作用。（4）微生物進行無氧呼吸，又叫發酵。
（四）佈置作業
1．P·71複習題。
2．課堂練習：屏幕顯示。
（三）列表比較光合作用和有氧呼吸作用
課堂練習參考答案：
1．（略）；
2．教師在評價練習時，屏幕逐項顯示上圖參考答案。
（五）板書設計
四 呼吸作用
（一）呼吸作用的過程
（二）呼吸作用的生理意義：為植物生命活動提供能量
八、參考資料
人不停地在進行呼吸：吸進氧氣，吐出二氧化碳。植物也同樣日夜不停地在進行呼吸，它是通過體表上的氣孔或生物膜吸收氧，排出二氧化碳的。白天光合作用所需要的二氧化碳，遠遠地超過了呼吸作用產生的二氧化碳，因此，植物好像是在白天只有光合作用，晚上只進行呼吸作用，其實不然。
呼吸作用是生物體內的細胞分解有機物，釋放能量的過程。植物的呼吸作用通常指有氧呼吸，有氧呼吸要消耗光合作用所產生的一部分有機物，還要利用光合作用所產生的氧氣，與光合作用有着密切的關係，所以，植物的這種呼吸作用又叫做“光呼吸”。
文萃咖
