資源簡介

(共18張PPT)
第4章 代謝與平衡
第4節 能量的獲得
學習目標
1.知道呼吸作用的含義，理解有機物的氧化分解是生命活動所需能量的來源。
2.列舉人體及植物進行無氧呼吸的實例，比較其與有氧呼吸的異同點，了解人類應用微生物發酵進行生產的例子。
3.了解常見生物的呼吸器官并舉例說明在不同環境中生活的動物獲得氧氣的方式不同。
知識點1 有氧呼吸
1.呼吸作用的概念
呼吸作用是指在細胞內氧化分解糖類、蛋白質和脂肪等有機物，并釋放出能量的過程。
呼吸作用與呼吸運動的區別
區別 呼吸作用 呼吸運動
過程不同 指將自身有機物分解成無機物歸還到無機環境并釋放能量的過程 指人體與外界環境進行氣體交換的整個過程
場所不同 活細胞 呼吸道和肺部
實質不同 緩慢氧化 呼氣和吸氣
2.有氧呼吸的概念
定義 表達式
有氧呼吸 在氧氣的參與下，有機物的分解較為徹底，并釋放出較多能量的呼吸作用方式 有機物 氧氣 二氧化碳 水 能量
說明 ①有氧呼吸是自然界中大多數生物進行呼吸作用的主要方式，通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。
② 一般情況下,人體進行各種生理活動所需的能量大多來自糖類的氧化分解,也有一部分來自脂肪,極少數來自蛋白質。
3.三大供能物質在人體細胞內的有氧呼吸
供能物質 反應表達式 所含元素 占體內能量來源的比重
糖類 糖類 氧氣 二氧化碳 水 能量 C、 、 主要
脂肪 脂肪 氧氣 二氧化碳 水 能量 C、 、 一部分
蛋白質 蛋白質 氧氣 二氧化碳 水 含氮廢物 能量 C、 、 、 ,有的還有 極少數
知識點2 無氧呼吸
1.概念
細胞在缺氧的條件下，將糖類等有機物分解成未徹底氧化的產物，釋放出少量能量的過程稱為無氧呼吸。
2.動物、高等植物及微生物的無氧呼吸
類型 無氧呼吸情況 反應表達式
動物（包括人） 動物組織細胞在缺氧的情況下，糖類會在相關酶的作用下分解為乳酸，并釋放出少量的能量。當大量的乳酸在肌肉組織里堆積時，就會有肌肉酸痛的感覺 葡萄糖 乳酸 能量（少量）
類型 無氧呼吸情況 反應表達式
高等植物 高等植物在缺氧（如水淹）的情況下，也能進行短時間的無氧呼吸，糖類被分解為酒精和二氧化碳，并釋放出少量的能量 葡萄糖酒精+二氧化碳+能量（少量）
微生物 有些微生物能長期進行無氧呼吸,微生物的無氧呼吸被稱為發酵。人們可以利用微生物的發酵作用來生產食品 發酵（產生乳酸）：葡萄糖 乳酸 能量（少量）
發酵（產生酒精）：葡萄糖 酒精 二氧化碳 能量（少量）
有氧呼吸與無氧呼吸的比較
呼吸類型 有氧呼吸 無氧呼吸
不同點 條件 有氧、有酶 無氧、有酶 物質變化 有機物徹底分解，產生 和 糖類等有機物不徹底分解，產生乳酸或 和酒精 相同點 能量變化 釋放大量能量 釋放少量能量 典例1 （杭州余杭區期末）某同學利用圖中的裝置進行酵母菌無氧呼吸實驗，步驟為：
①取 葡萄糖溶液 注入錐形瓶中，
置于 水浴中預熱；
②取干酵母 ，放入溫水中化開后，倒入錐形瓶中，充分振蕩搖勻；
③迅速向混合液表面滴加一薄層液體石蠟，用帶玻璃導管的橡皮塞密封瓶口，使玻璃導管伸入右面試管的溶液底部；
④幾分鐘后，觀察實驗結果。
請回答下列問題：
（1） 用液體石蠟密封液面的目的是______________________；錐形瓶中加入葡萄糖溶液的目的是________________________________________________；
為酵母菌提供無氧環境
為酵母菌提供呼吸作用的原料（其他合理答案也可）
[解析] 用液體石蠟密封液面的目的是為酵母菌提供無氧環境，讓酵母菌進行無氧呼吸；錐形瓶中加入葡萄糖溶液的目的是為酵母菌提供呼吸作用的原料。
（2） 試管中有氣泡出現，石灰水________；打開瓶塞，可以聞到______（填某種物質）的氣味。
變渾濁
酒精
[解析] 試管中有氣泡出現，石灰水變渾濁，說明酵母菌無氧呼吸能產生二氧化碳；打開瓶塞，可以聞到酒精的氣味，說明酵母菌無氧呼吸能產生酒精。
知識點3 多樣的呼吸器官
動物要依靠食物和氧氣來維持生命。在不同環境中生活的動物, 它們的呼吸系統不同, 獲取氧氣的方式也不同。
動物類型 呼吸器官或結構
無脊椎動物 低等無脊椎動物 單細胞動物，如草履蟲 體表（細胞膜）
高等無脊椎動物 有專門的呼吸器官，如蝗蟲、蝦 氣管（蝗蟲），鰓（蝦）
脊椎動物 水生脊椎動物 魚類 鰓
陸生脊椎動物 兩棲類 幼體：鰓成體：肺，皮膚（輔助）
動物類型 呼吸器官或結構
脊椎動物 陸生脊椎動物 鳥類 肺和輔助呼吸的氣囊氣囊不能進行氣體交換
爬行類、哺乳類 肺
越高等的動物，器官分化得越精細，動物的呼吸器官也一樣。最低等的動物沒有專門的呼吸器官;較高等的動物有專門的呼吸器官，但相對簡單;高等的動物不但有專門的呼吸器官，而且結構復雜。
典例2 （2023·仙居期末）動物在長期的進化過程中形成了多種不同的呼吸方式和呼吸器官，下列有關動物呼吸器官的敘述正確的是( )
D
A.魚的呼吸器官是肺 B.青蛙的呼吸器官是鰓
C.鳥的呼吸器官是皮膚 D.狗的呼吸器官是肺
[解析] 魚終生生活在水中，吸收水中的溶解氧，用鰓呼吸，A錯誤。青蛙的呼吸器官是肺，皮膚輔助呼吸，B錯誤。鳥能進行雙重呼吸，氣體交換的場所是肺，C錯誤。狗屬于哺乳動物，呼吸器官是肺，D正確。
題型 1 獲得能量的途徑
角度1 直接考查獲得能量的途徑 ★★
典例3 人在劇烈運動時，處于暫時相對缺氧狀態下的骨骼肌可以通過無氧呼吸獲得少量的能量，此時葡萄糖變為( )
B
A.酒精 B.乳酸 C.酒精和二氧化碳 D.乳酸和二氧化碳
[解析] 人體在劇烈運動時，產熱量顯著增加，肌肉組織會處于暫時性缺氧狀態，此時肌肉細胞會進行無氧呼吸，并產生乳酸，導致肌肉酸疼。
角度2 無氧呼吸的運用 ★★★
典例4 某生物社團的同學在學習有關發酵的知識時，查閱到以下資料：
葡萄汁中的糖分經過發酵轉化成酒精后，酒精能夠被醋酸菌進一步轉化成醋酸。醋酸菌是一種需氧細菌，只有當氧氣充足時才能進行旺盛的生理活動。
根據資料，同學們設計了如圖所示的發酵裝置，嘗試用葡萄汁來制作葡萄酒和葡萄醋。請分析回答。
（1） 在制作葡萄酒的過程中，將葡萄汁裝入發酵瓶時，要留有1/3的空間，原因是酵母菌進行無氧呼吸產生__________。葡萄酒制作過程中排氣口的作用是______________________________。排氣口通過一個玻璃彎管與瓶身連接而不用百玻璃管的原因是__________________________________________________________________。
二氧化碳
化碳，避免發酵液外溢
防止空氣中的真菌或細菌進入發酵瓶中，以免葡萄酒被空氣中的微生物污染
（2） 經過10天，生物社團的同學通過出料口進行檢測，發現酒精發酵過程正常，之后接種醋酸菌，進入制作葡萄醋的階段。為了保證醋酸菌的正常生理活動，同學們持續進行__________操作，經過7～8天,成功制成了葡萄醋。
通入空氣
[解析] 醋酸菌是一種需氧細菌，進行有氧呼吸，故為了保證醋酸菌的正常生理活動，同學們應持續向充氣口通入空氣。
排出二氧
題型 2 多樣的呼吸器官 ★★
典例5 呼吸是生物的主要特征之一。下列有關動物與外界進行氣體交換的場所的說法，正確的是( )
A
A.蚯蚓濕潤的體壁密布毛細血管，能與外界進行氣體交換
B.青蛙大多生活在陸地上，只用肺與外界進行氣體交換
C.分布在蝗蟲腹部的氣門是與外界進行氣體交換的器官
D.生活在水里的動物都靠鰓來進行氣體交換
[解析] 蚯蚓濕潤的體壁密布毛細血管，能與外界進行氣體交換，A正確。青蛙大多生活在陸地上，用肺和皮膚與外界進行氣體交換，B錯誤；蝗蟲是通過氣管完成與外界的氣體交換的，C錯誤。不是生活在水里的動物都靠鰓來進行氣體交換，如鯨生活在水中，用肺呼吸，D錯誤。

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