生物如何呼吸ppt1浙教版
壹、知識結構
二、教學目的
1.細胞呼吸的概念(c:理解)。
2.生物有氧呼吸和無氧呼吸(C:理解)。
3.細胞呼吸的意義(C:理解)。
三。重點和難點
1.教學重點
有氧呼吸和無氧呼吸的知識。
(2)呼吸的意義。
2.教學困難
有氧呼吸和無氧呼吸的知識。
四，教學建議
在本教學開始時，教師首先要明確呼吸是所有生命體和活細胞的重要生理功能，不是宏觀的氣體交換過程，而是每個活細胞氧化分解、能量釋放和產生高能化合物ATP的過程。
在教學過程中，要抓住以下幾個關鍵問題，讓復雜的知識變得通俗易懂。
第壹，糖、脂肪、蛋白質等有機物富含能量，這些能量來自光合作用中固定的光能。
第二，只有這些有機物被氧化成更簡單的有機物或完全氧化成水和二氧化碳，儲存的能量才能部分或完全釋放出來。
第三，釋放的能量要麽以熱能的形式耗散掉，要麽用來保持體溫恒定。更重要的是，在ADP→ATP ATP的轉化過程中必須捕獲相當數量的能量，並儲存在ATP分子的高能磷酸鍵中，才能成為各種生命活動的“能量貨幣”。
第四，能量釋放和傳遞的結構基礎是細胞質基質和線粒體，以及相關的酶系統。
第五，在生物進化史上，古代地球的大氣是缺氧的，當時生物靠無氧呼吸生存。隨著綠色植物的出現和繁榮，大氣中的氧氣增多，因此以有氧呼吸為生的生物占據了主導地位，同時在細胞質中發現了線粒體這種專門進行有氧呼吸的細胞器，但仍然保留了無氧呼吸的能力。
第六，通過對比討論無氧呼吸和有氧呼吸的過程和區別。或許更符合邏輯的是先介紹微生物發酵(酒精發酵和乳酸發酵)，再介紹有氧呼吸，最後指出高等動植物的無氧呼吸。
第七，總結細胞呼吸的生理意義。
另外，對於高中生來說，需要指出的是，無氧呼吸和有氧呼吸都是氧化還原反應。氧化不取決於分子氧是否參與，失去電子是氧化，得到電子是還原。指出這壹點可以使學生更容易理解，並與基礎化學知識相結合。
動詞 （verb的縮寫）復習問題並參考答案
1.1.(╳);2.(╳).
第二，1。(d)提供信息；2.(四)。
3.提示:相同的壹點是丙酮酸完全氧化分解成二氧化碳和水，整個過程釋放出更多的能量。不同的是丙酮酸分解為酒精和二氧化碳，或者轉化為乳酸，整個過程釋放的能量較少。
蘋果在儲存過程中通過厭氧呼吸產生酒精，所以有酒味。
不及物動詞參考
有氧呼吸的過程
在呼吸過程中，葡萄糖分子不會像燃燒壹樣壹下子氧化成二氧化碳和水，而是要經歷壹系列復雜的化學反應。有氧呼吸的過程可以分為以下三個步驟:
(1)糖酵解——將壹分子葡萄糖分解成兩分子丙酮酸，並氧化(脫氫)生成少量ATP。
(2)三羧酸循環——丙酮酸完全分解為二氧化碳和氫氣(這個氫氣由傳遞氫氣的輔酶攜帶)，同時生成少量ATP。
(3)氧化磷酸化——氫(氫離子和電子)轉移到氧上生成水，釋放大部分能量生成ATP。
高中生物(必修)教材中提到的有氧呼吸的三步化學反應就是指這三步
糖酵解
糖酵解這個名字的由來是動物在呼吸時，首先利用糖原(動物澱粉)作為呼吸底物將其轉化為葡萄糖，然後葡萄糖在無氧條件下分解產生乳酸，所以這個過程叫做糖酵解。
糖酵解的過程主要分為以下兩步(圖3-9):
①葡萄糖經過兩次磷酸化，異構化後轉化為1，6-二磷酸果糖。也就是說，壹個六碳化合物變成了壹個有兩個磷酸的化合物。這個過程消耗兩個分子的ATP。
②1，6-二磷酸果糖是壹種不穩定的化合物。在醛縮酶的作用下，很容易分解成兩種磷酸丙糖——二羥丙酮磷酸和甘油醛磷酸，兩者可以相互轉化，處於平衡狀態。當甘油醛磷酸進壹步轉化消耗時，二羥丙酮磷酸也會轉化為甘油醛磷酸參與後續反應。
當甘油醛磷酸轉化為甘油磷酸時，釋放的氫被氧化型輔酶I(NAD)攜帶，成為還原型輔酶I (NADH2)。在這個氧化過程中釋放的能量由ATP攜帶，ATP也在磷酸烯醇式丙酮酸轉化為丙酮酸的反應中產生。
從葡萄糖到丙酮酸的整個過程中，能級逐漸降低，但只有上述兩個反應有較大的能級降低，足以生成ATP。其他反應只有少量減少，不足以產生ATP。所以壹分子果糖二磷酸實際上可以形成兩分子丙酮酸，可以得到四分子ATP，但是糖酵解的初始階段用了兩分子ATP，所以，
糖酵解的過程可以總結如下:
丙酮酸是呼吸作用中壹個重要的轉運點。在有氧條件下，它進入三羧酸循環。在厭氧條件下，被NADH2還原為乳酸，或者脫羧後轉化為乙醛(釋放CO2)，乙醛還原為乙醇。這就是無氧呼吸的過程。
(B)三羧酸循環
三羧酸循環的初始中間產物是檸檬酸。因為檸檬酸是三羧酸，所以這個過程叫三羧酸循環，也叫檸檬酸循環。
三羧酸循環的簡化過程如下:丙酮酸氧化(脫氫)脫羧(釋放CO2)生成乙酰輔酶a(乙酰輔酶a)。乙酰輔酶a與草酰乙酸縮合形成檸檬酸(C6)，檸檬酸脫水形成烏頭酸，烏頭酸再加水形成異檸檬酸。然後異檸檬酸氧化脫羧生成α-酮戊二酸(C5)，α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酸。琥珀酸脫氫氧化，最後變成草酰乙酸。氧代乙酸可以與乙酰輔酶a結合，再次進入三羧酸循環。這樣下去，循環還會繼續。每分子葡萄糖糖酵解生成兩分子丙酮酸，然後這兩個丙酮酸氧化脫羧，各自進入三羧酸循環，* * *生成六分子CO2。
三羧酸循環的過程可以總結如下:
在三羧酸循環中，壹個* * *脫氫五次，其中四次釋放的氫由NAD攜帶，另壹次釋放的氫(來自琥珀酸)由黃酶(FAD)攜帶，然後在氧化磷酸化過程中被氧化成水。-當酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酸時，也生成壹分子ATP。
在三羧酸循環的整個過程中，只有丙酮酸完全分解，其他酸都沒有完全分解，所以只要少量存在，循環就可以繼續。其他的酸就像工廠裏的傳送帶壹樣，把丙酮酸分子向前輸送，逐漸分解。
㈢氧化磷酸化
如前所述，脫氫反應會發生在糖酵解和三羧酸循環中。壹分子葡萄糖在糖酵解中會產生2NADH2，在三羧酸循環中會產生8NADH2+2FADH2。之後，這些化合物中的[H]會通過壹系列的氧化還原反應與氧結合，最終生成水。首先，NADH2的H2被轉移到FAD，因此NADH2被氧化成NAD。
NADH2+FAD→NAD+FADH2
後來，FADH2中的H2被分離成自由氫離子(H+)和電子(e-):
FADH2→FAD+2H+ +2e-
然後，電子在各種細胞色素中依次轉移。細胞色素是壹種含鐵卟啉衍生物，與蛋白質結合存在於細胞中。細胞色素分子中的鐵可以發生氧化還原反應:
2細胞色素Fe3+ +2e-→2細胞色素Fe2+
現在已知有幾種細胞色素a、a3、b、c等。其在呼吸的氧化磷酸化中起作用。電子先被細胞色素b接受，再通過c、a、a3轉移到氧，加上FAD釋放的2H+生成H2O(圖3-11):
在這個過程中，氫離子(H+)和電子(e-)在載流子之間轉移，這與光合作用中的電子轉移非常相似。每個載體都是整個傳遞過程中的壹個環節，構成了壹個“鏈”，所以這個鏈被稱為呼吸電子傳遞鏈，或簡稱呼吸鏈。
在上述氧化還原過程中，各電子傳遞體的能級逐漸降低，它們釋放的部分能量被保留下來形成ATP。這種通過氧化NADH2或FADH2釋放的能量形成ATP的過程稱為氧化磷酸化。在這個過程中，氧化和磷酸化是耦合的。已知在NADH2氧化成水的過程中，A * * *經過三次磷酸化生成三分子ATP，而FADH2氧化成水的過程中只生成兩分子ATP。1分子葡萄糖的氧化磷酸化過程可總結如下:
現在我們可以總結壹下整個呼吸過程:
(1)糖發酵
(2)三羧酸循環:
(3)氧化磷酸化:
在上面的描述中，葡萄糖等物質是以“分子”為單位的，而教科書中使用的單位是“摩爾”。我們知道，1mol包含6.02×1023個分子。那麽，這個總反應也可以表示為:每氧化1mol葡萄糖，生成6mol二氧化碳和6mol水。同時生成38molATP . 1mol ADP形成ATP，壹般需要33.47kJ的能量，所以38mol TP需要38×33.47=1272kJ的能量。1mol葡萄糖每次氧化釋放的總能量為2870kJ，其中只有1272kJ保留在ATP中。
無氧呼吸的過程
除了上述有氧呼吸，植物還可以進行另壹種呼吸，即無氧呼吸。無氧呼吸不需要大氣中的氧氣，壹些組織也可以在有氧條件下進行無氧呼吸。這兩種呼吸的基本區別是，有氧呼吸的某些階段需要大氣中的氧氣作為反應物，而嚴格的無氧呼吸在任何階段都不需要氧氣。無氧呼吸也包括很多類型。但它們有壹個共同的特點，就是氧不是H+和E的最終受體，呼吸底物只是部分氧化，所以最終產物是酒精、乳酸等。無氧呼吸，有時也稱為發酵，但它們並不是確切的同義詞。這是因為有些發酵，比如醋酸發酵，其實就是好氧氧化。
1.酒精發酵的酵母和壹些其他微生物，甚至壹些高等植物，都在缺氧條件下以酒精發酵的形式進行厭氧呼吸。因為酵母和高等植物的細胞中不僅含有乙醇脫氫酶，還含有少量的乳酸，所以在酒精發酵過程中也會產生少量的乳酸。由於酒精發酵是壹般厭氧呼吸的主要形式，所以厭氧呼吸的方式常以酒精發酵過程來闡述。
酒精發酵的前壹階段和糖酵解的所有步驟完全壹樣。缺氧條件下，丙酮酸在丙酮酸羧化酶的作用下脫羧成乙醛。而乙醛不與乙酰輔酶a反應，不參與三羧酸循環，但糖酵解產生的NADH2在乙醇脫氫酶的作用下還原為乙醇(乙醇)。
2CH3COCOOH→2CH3CHO+2CO2
2CH3CHO+2NADH2→2C2H5OH+2NAD
酒精發酵的總反應式為:
c6h 12o 6+2 ADP+2Pi→2 C2 H5 oh+2 CO2+2 ATP
酒精發酵提供的可用能量只有糖酵解階段獲得的兩分子ATP。葡萄糖分子的大部分原始鍵能保留在酒精中，不能被酵母或高等植物利用。因此，無氧呼吸是壹種低效的產生ATP的方式。然而，酒精發酵產物在工農業生產中占有非常重要的地位。例如，啤酒、果酒和工業酒精都是由不同來源的酵母發酵而成的。
2.乳酸發酵乳酸發酵不需要氧氣的參與，只依靠酶的作用，將壹分子葡萄糖分解成兩分子乳酸，產生兩分子ATP。
將葡萄糖分解為丙酮酸的步驟與上述酒精發酵的步驟相同，只是丙酮酸被乳酸脫氫酶還原生成乳酸，還原型輔酶I(NADH2)被氧化為氧化型輔酶I(NAD)，從而保證了乳酸發酵的連續進行。
2ch 3 cocooh+2 NADH 2→2ch 3 chohcooh+2 nad
乳酸發酵的總反應式為:
c6h 12o 6+2 ADP+2Pi→2 C3 h6 o 3+2 ATP
乳酸菌可以把牛奶發酵成奶酪和酸奶。泡菜、酸菜、青貯飼料能保存很久，都是因為乳酸發酵積累了乳酸，抑制了其他微生物的活動。