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细 胞 呼 吸
一、教学目标
1、知识方面
（1）吸作用的概念。
（2）细胞的有氧呼吸和无氧呼吸。
（3）呼吸作用的概念。
2、态度观念方面
（1）不要孤立地看待某一个生命过程，既要重视局部对于整体的作用，又要重视局部间的关系。
（2）感受生命的奇妙，生命是一个复杂、精细高效的自动运转过程。
3、能力方面
（1）培养学生获得信息、分析信息、应用信息的能力。
（2）锻炼学生的自学能力，从自身的认知能力出发，最大限度地获得知识。
（3）利用所学的科学原理解释自然现象，解决实际问题。
二、重难点分析
本节的重点和难点就是使学生掌握有氧呼吸和无氧呼吸的知识，涉及到呼吸作用中有关物质、能量的变化过程以及呼吸作用的意义。物质变化，应使学生理解呼吸作用的物质变化是一个渐变的过程，而不是一个骤变过程。能量变化，也正因为呼吸作用的物质变化是一个渐变过程，因此与之伴随的能量也是逐步释放出来的。
三、教学设计说明
呼吸作用是生物体极为重要的一个生理过程，对于学生来讲，既可以初步掌握其具体的物质变化和能量变化，也可以充分地展开联想，思考呼吸作用与其生命活动的联系以及人们对呼吸作用的应用，其知识性和实践性都很强。因此本节的教学内容从其深度和广度来讲存在着比较大伸缩性，鉴于学生的认知水平也存在着较大的差异，本节课采用网络教学的模式，使学生在同一时间和空间里，既可以根据自己的认知水平，兴趣喜好选择学习内容，也可以自由发表自己的认知观点。
四、课时安排
一课时
五、教学过程
（以文字形式介绍各模块的主要内容。）
（一）、“提示板”
１、有关物质的分子式：
葡萄糖：C6H12O6 丙酮酸：C3H4O3 乳酸：C3H6O3 酒精：C2H5OH
２、氧化还原反应：
在无机化学中，物质得电子称为被还原，失电子称为被氧化。
在有机化学中，物质得[H] 称为被还原，失[H]称为被氧化。
有机物在被氧化时往往会释放能量，在被还原时往往要消耗能量。
３、提供经典的动物，植物细胞结构图，重点出示线粒体结构图。
４、生物体内能源物质：
主要能源物质：葡萄糖 主要能源物质：糖类 储存能源物质：脂肪
直接能源物质：ATP 根本能源：太阳能
（二）、“主讲堂”
细胞呼吸是生物体极为重要的生理过程，它是利用有机物在细胞内进行一系列的氧化分解，同时释放能量的过程。下面分别从物质和能量的角度介绍该过程。
１、物质变化：
以细胞的重要能源物质葡萄糖为例，看其氧化分解过程。
葡萄糖在细胞质基质中初步被氧化分解成两个三碳化合物，既然是初步氧化，就会有少量[H]的释放：
C6H12O6→2C3H4O3+[H]
在没有氧时(氧气不足时)，丙酮酸成为[H]的受体，不同的生物体在不同酶的作用下可以重新被还原成乳酸或是酒精、二氧化碳(此过程称为无氧呼吸)：
C3H4O3+[H]→C3H6O3 C3H4O3+[H]→C2H5OH+CO2
在有充足氧存在的条件下，氧成为[H]的受体，这样丙酮酸不但不用接受[H]，还会继续被氧化分解，在水的参与下彻底地分解为二氧化碳，并把所含的[H]全部释放出来(此过程称为有氧呼吸)：
C3H4O3+H2O→CO2+[H] O2+[H] →H2O
丙酮酸被彻底氧化分解的过程要经历一系列复杂的物质循环变化，需要很多物质的参与，有的物质可以循环再利用，除葡萄糖以外的其它有机物也可以进入这个物质循环中，把[H]释放出来。当然参与此循环的物质也可以进入其它途径转变为其它有机物。
[H]和氧的结合也并不简单，同样存在着一系列复杂的物质变化，只是在氧结合[H]的过程中，伴随着许多ATP的生成，因此这个过程格外的具有意义。
有机物大量释放[H]、[H]和氧结合的过程，是两个既复杂又重要的反应过程：线粒体，线粒体丰富的内膜系统集中了相关的酶系，保证了它们在不受干扰的情况下快速、高效地进行反应。
２、能量变化
有机物在氧化分解的过程中会释放能量，[H]和氧结合的过程更会释放大量的能量。相对来讲，葡萄糖氧化分解成丙酮酸释放的能量是少量的，丙酮酸氧化分解为二氧化碳释放的能量也是少量的，而丙酮酸转化成乳酸或酒精的过程并没有能量的释放。
呼吸作用所释放的能量只有储存在ATP中才能被生物体利用，若I mol葡萄糖经有氧呼吸释放2870kj的其中1161kj的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了；若1 mol葡萄糖进行无氧呼吸在形成乳酸以后，只可以释放196.65kj能量，其中有61.08kj的能量储存在ATP中。
从以上数据，我们可以看出生物通过有氧呼吸不但利用的能量多，而且能量的利用率高。生物的能量利用率比人们所能制造的机器的能量转化率都要高。
(三)、“相关链接”
１、生物界的能量转化。
生物界的根本能源是太阳能，植物利用太阳能把二氧化碳还原成有机物，同时 储存了能量，动物直接或间接地以植物为食，通过获得有机物，也获得了能源物质。动植物再通过呼吸作用把有机物进行氧化分解，把储存在有机物中的能量释放出来，用以完成生命活动。
光合作用：太阳能→ATP→有机物（稳定的化学能）
呼吸作用：有机物（稳定的化学能）→ATP→生命活动
２、有机物之间的转化
糖类、脂肪、某些氨基酸的某些代谢产物可以进入到人的有氧呼吸的“物质循环”中，通过不断的脱氧过程可以释放出能量，因此不但糖类、脂肪称为能源物质，氨基酸亦可称为能源物质。反之，有机物在“物质循环”中，也可脱离此循环进入其它代谢途径，完成物质转化。
例：丙酮酸脱离呼吸途径生成丙氨酸；谷氨酸通过转氨基后进入呼吸途径而氧化分解提供能量。
３、呼吸作用的进化。
在地球形成的初期，原始大气中不含游离氧，那时的微生物适应在无氧的条件下生活，所以这些微生物体内缺乏氧化酶类，至今仍只能在无氧条件下生活。随着地球上篮藻和绿色植物的出现，大气中出现了氧，于是也出现了具有有氧呼吸酶系统的好氧微生物。好氧生物以其较高的能量利用率成为地球上生物的主体。现今，绝大多数生物体内细胞呼吸的形式主要是有氧呼吸，但在特殊条件下某些细胞仍保留无氧呼吸的能力。
４、呼吸产物的应用。
酵母菌既可以在有氧条件下进行有氧呼吸，又可以在无氧条件下进行无氧呼吸生成酒精和二氧化碳。人们就利用酵母菌进行酿酒，在酿酒的过程中先通入氧气使酵母菌进行有氧呼吸获得大量能量以快速繁殖，再隔氧培养，使之进行无氧呼吸以产生酒精。人们也利用酵母菌进行发面，此时却利用酵母菌能够产生二氧化碳使面团变得蓬松，由此制作的面食松软可口。
５、高等生物的无氧呼吸。
高等生物只有在特殊状态下才进行无氧呼吸。如高等植物在水淹的情况下，可以进行短时间的无氧呼吸，把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳，并释放少量的能量，来维持生命活动，如果时间过长，不但出现能量供应不足，还会出现植物体酒精中毒死亡的现象。
高等动物和人在剧烈运动时，骨骼肌也会出现缺氧现象，这时肌细胞会进行无氧呼吸并产生乳酸，因此，有人在剧烈运动之后会有肌肉酸痛的感觉。正常情况下，乳酸可以在肝细胞中转化为无害的糖类物质。
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