呼吸作用(通用14篇)
呼吸作用 篇1
教學(xué)目的
知識方面
觀探究植物呼吸作用的發(fā)生部位,說明綠色植物呼吸作用的實質(zhì)和意義。
能力方面
通過探究植物細(xì)胞的呼吸作用,培養(yǎng)科學(xué)探究的能力
思想教育
在科學(xué)實驗過程中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和樹立實事求是的科學(xué)精神。
重點 探究植物細(xì)胞的呼吸作用;呼吸作用的概念和意義。
難點 植物細(xì)胞都進(jìn)行呼吸作用,呼吸作用的概念。
關(guān)鍵 植物細(xì)胞都進(jìn)行呼吸作用,呼吸作用的概念
教法 演示實驗法,觀察法,分析法 教具 玻璃瓶,種子等。
教 學(xué) 過 程 師 生
互 動 教材分析與學(xué)法說明
組織教學(xué)
課前綜藝:1、萌發(fā)種子呼吸時吸收?
2、種子萌發(fā)時釋放?
3、種子萌發(fā)時釋放?
引入新課:科學(xué)研究證明,不僅萌發(fā)種子進(jìn)行呼吸作用,干種子也能進(jìn)行微弱的呼吸,凡是具有生活力和種子時刻都進(jìn)行著呼吸作用。實際上,種子的呼吸作用是在細(xì)胞中進(jìn)行的。
活動:探究植物細(xì)胞的呼吸作用:
原理:植物體的根、莖、葉、花和果實等各種器官,都是由細(xì)胞構(gòu)成的。即然種子細(xì)胞時刻進(jìn)行呼吸作用,構(gòu)成其他植物器官的細(xì)胞是否都能進(jìn)行呼吸作用呢?
提示:1、萌發(fā)種子能進(jìn)行呼吸作用,煮熟種子則不能進(jìn)行呼吸作用。請同學(xué)們在這個事實的啟發(fā)下,對總題作出合理的假設(shè)。
2、制定檢驗假設(shè)的實驗計劃時,要先確定實驗材料。
3、設(shè)計實驗方案時,可參照萌發(fā)種子
教師提問
學(xué)生思考
學(xué)生回答
教師引課
教師介紹活動的原理
提出設(shè)問
學(xué)生思考
教師對活動進(jìn)行提示
學(xué)生制定實驗計劃
設(shè)計實驗方
在進(jìn)行“探究植物細(xì)胞的呼吸作用”的實驗前
先提出“是不是所有植物細(xì)胞都進(jìn)行呼吸作用”的質(zhì)疑性問題,引起學(xué)生爭論和激發(fā)探究興趣后,再引導(dǎo)學(xué)生參與實驗探究活動。
本活動為學(xué)生獨立的探究活動,教師應(yīng)給予學(xué)生充分的討論時間,保證實驗設(shè)計方案的有效。在引導(dǎo)學(xué)生對實驗方案討論的過程中,
教 學(xué) 過 程 師 生 互 動 教材分析與學(xué)法說明
進(jìn)行呼吸作用的演示實驗。
4、實施你組制定的實驗計劃,觀察和記錄實驗現(xiàn)象。
結(jié)論:用新鮮的根、莖、葉、花和果實做實驗材料時,都能觀察到植物的呼吸現(xiàn)象,這表明:_______
呼吸作用的原理:
有機(jī)物 +氧氣
(儲存能量) 線粒體
概念:綠色植物吸收氧氣,將有機(jī)物分解成二氧化碳和水,同時釋放能量的過程,叫做呼吸作用。
呼吸作用的意義:植物的呼吸作用為生命活動提供了動力。
小結(jié):
思考與練習(xí):p86 案
學(xué)生實施自己制定的實驗計劃,觀察和記錄實驗現(xiàn)象。
學(xué)生進(jìn)行討論
學(xué)生得出實驗結(jié)論
二氧化碳+水+能量
師生共同歸納出呼吸
作用的原理
并總結(jié)出呼吸的概念。
學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,
將本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行
應(yīng)用,明確呼吸作用的
意義。
師生共同小結(jié)本節(jié)課
課的內(nèi)容。
本節(jié)課知識的應(yīng)用。
要注意實驗對照的控制。
通過探究實驗使學(xué)生認(rèn)識呼吸作用的原理,理解呼吸作用概念和意義。
在此基礎(chǔ)上,再聯(lián)系生活或生產(chǎn)中遇到的具體的生理現(xiàn)象,如堆放的萌發(fā)種子會發(fā)熱,鮮果長途運輸要冷藏等。通過這些自然現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生探究的興趣。
提 高 與 發(fā) 展 教 學(xué) 反 思
呼吸作用 篇2
教學(xué)目的
知識方面
觀察綠色植物的呼吸現(xiàn)象,探究植物呼吸作用的發(fā)生部位
能力方面
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,分析能力和總結(jié)能力。
思想教育
在科學(xué)實驗過程中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和樹立實事求是的科學(xué)精神。
重點 植物的呼吸現(xiàn)象;
難點 植物細(xì)胞都進(jìn)行呼吸作用
關(guān)鍵 植物細(xì)胞都進(jìn)行呼吸作用
教法 演示實驗法,觀察法,分析法 教具 玻璃瓶,種子等。
教 學(xué) 過 程 師 生
互 動 教材分析與學(xué)法說明
組織教學(xué)
課前綜藝:1、綠色植物的光合作用的產(chǎn)物是什么 ?
2、光合作用的條件是什么 ?
3、光合作用的原料是什么 ?
引入新課:綠色植物光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物,只有被分解后其中儲存的能量才能被利用。有機(jī)物分解是通過呼吸作用來完成的,讓我們通過實驗來了解植物體的呼吸作用。
觀察植物的呼吸現(xiàn)象:
演示實驗一、種子萌發(fā)時吸收氧氣
現(xiàn)象:燃燒的蠟燭放進(jìn)甲瓶里,立即熄滅了,說明甲瓶晨缺少氧氣。
結(jié)論:萌發(fā)種子進(jìn)行呼吸時吸收氧氣。
教師提問
學(xué)生思考
學(xué)生回答
教師引入新課,
教師進(jìn)行實驗演示
學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象
學(xué)生說出實驗現(xiàn)象
學(xué)生得出結(jié)論
聯(lián)系生活或生產(chǎn)中遇到的具體的生理現(xiàn)象,如堆放的萌發(fā)種子會發(fā)熱,鮮果長途運輸要冷藏等。通過這些自然現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生探究的興趣,導(dǎo)入本節(jié)課的主題。
導(dǎo)入本節(jié)課的主題后,可通過設(shè)計下列問題,引導(dǎo)學(xué)生依次對主題進(jìn)行探究。
演示“種子萌發(fā)時吸收氧氣”實驗時,在學(xué)生認(rèn)真觀察和比較的基礎(chǔ)上,重點引
教 學(xué) 過 程 師 生 互 動 教材分析與學(xué)法說明
演示實驗二:
種子萌發(fā)時釋放二氧化碳
現(xiàn)象:甲瓶里氣體能使澄清的石灰水變得混濁。
結(jié)論:萌發(fā)種子進(jìn)行呼吸時釋放二氧化碳。
演示實驗三:種子萌發(fā)時釋放能量
現(xiàn)象:裝有萌發(fā)種子的保溫瓶里溫度比裝有煮熟種子的保溫瓶里的溫度高。
結(jié)論:萌發(fā)種子進(jìn)行呼吸時產(chǎn)生熱量。
小結(jié): 教師演示實驗二
學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象
學(xué)生得出實驗結(jié)論
教師演示實驗三
學(xué)生進(jìn)行觀察
學(xué)生說出實驗現(xiàn)象
得出結(jié)論
導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象和得出實驗結(jié)論。因此,課文中提出三個討論題。值得注意的是,討論中引導(dǎo)學(xué)生判斷出甲瓶里缺少氧氣,但不能得出“種子呼吸釋放二氧化碳”的結(jié)論。為什么不能得出“種子呼吸釋放二氧化碳”的結(jié)論?如何驗證種子呼吸必然釋放二氧化碳呢?都是富于啟發(fā)性的問題。
演示•種子萌發(fā)時釋放能量”實驗時,在學(xué)生認(rèn)真觀察和比較的基礎(chǔ)上,重點引導(dǎo)思考甲瓶溫度升高的原因是什么?熱量從何而來?為進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析和總結(jié)呼吸作用的原理及意義打下基礎(chǔ)。
提 高 與 發(fā) 展 教 學(xué) 反 思
呼吸作用 篇3
一、教學(xué)目標(biāo)
1、概述呼吸作用的過程。
2、通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,使學(xué)生掌握呼吸作用的概念,理解呼吸作用的過程。
3、通過實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,分析試驗現(xiàn)象的除試驗結(jié)果。
4、認(rèn)同綠色植物在制造有機(jī)物方面對與生物圈的重要意義。
二、重點和難點
1、植物呼吸作用實驗的設(shè)計、分析,以及呼吸作用的概念、公式是重點。
2、呼吸作用的實質(zhì)是本節(jié)課的教學(xué)難點。
三、教學(xué)過程
1、引言的設(shè)計:用微機(jī)課件展示:一只小白鼠生活在密閉的玻璃鐘罩里,另一只小白鼠生活在有綠色植物的密閉玻璃鐘罩內(nèi)。教師配合課件,提出問題:(1)這兩只小白鼠哪一只先死去?(2)能用學(xué)過的知識分析一下原因嗎?
學(xué)生回答之后,進(jìn)一步用課件展示小白鼠生活的環(huán)境,將b裝置用黑布罩起來。教師講述“有一個科學(xué)家做過這樣一個實驗,如圖中裝置,結(jié)果,他發(fā)現(xiàn)b裝置中的小白鼠不久就死了,而且壽命比a裝置中的還短”。這時,請全班同學(xué)討論:這是為什么呢?
從而得出:不僅動物的呼吸作用需要氧氣,植物呼吸作用也需要氧氣,引出本節(jié)課課題:植物的呼吸作用(板書)。
由此導(dǎo)入配以形象畫面,提出問題,引出思考,從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,我也從中引入下一階段的教學(xué)。
2、過渡:如果植物也進(jìn)行呼吸,植物周圍的o2就會減少,co2增多。所以,要知道植物是否進(jìn)行了呼吸作用,可以通過檢測植物周圍氣體成分是否改變來證明。
3、討論:怎樣檢測植物周圍氣體成分是否改變了呢?教師可以讓學(xué)生去考慮,以實驗小組為單位設(shè)計實驗的方案。為了使學(xué)生設(shè)計的實驗方案有可行性和科學(xué)性,課件展示以下啟發(fā)性的問題,幫助學(xué)生思考。
(1)選擇什么材料做實驗好?一棵樹,一株小草或是植物的某些器官如種子。
(2)選擇實驗場所:在開放的空間(如教室)做實驗,還是在密閉的容器里(如廣口瓶)做實驗?為什么?
(3)怎樣才能檢測o2含量的變化?(o2可助燃,缺o2會使燃燒的蠟燭熄滅)
(4)怎樣才能檢測co2含量的變化?(co2能使澄清的石灰水變混濁。教師可演示:口含吸管向澄清的石灰水吹氣,使石灰水變混濁)
4、實驗
實驗一:人呼吸會呼出較多的二氧化碳
事先準(zhǔn)備好的澄清石灰水,分組進(jìn)行操作,一名學(xué)生向盛有澄清石灰水的試管里吹氣,其余的學(xué)生注意觀察現(xiàn)象并思考:(1)你觀察到了什么現(xiàn)象?(2)這說明了什么問題?學(xué)生就知道了人體呼出的二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁,在這個基礎(chǔ)上,學(xué)生通過思考得出結(jié)論:人呼吸時會呼出很多二氧化碳,我們可用澄清石灰水來檢測co2含量的變化。
實驗二:種子呼吸時吸入氧,放出二氧化碳
大屏幕:材料用具:萌發(fā)的黃豆種子,煮熟的黃豆種子,固定蠟燭的燃燒匙,火柴,廣口瓶;帶漏斗和玻璃導(dǎo)管的塞子,盛有澄清石灰水的試管 ,盛清水的燒杯。
實驗:學(xué)生上臺操作,把種子密封。
實驗完畢,學(xué)生上臺觀察溫度計的變化。
結(jié)論(用課件展示):
過渡:以上我們是用活著的種子做的實驗,如果換作綠色植物的話,也是這樣嗎?
5、演示:用綠色的葉片、較小的水果如圣果等植物體的一部分做實驗,放入密封的黑暗的容器中,一定時間后,放入燃燒的蠟燭,通過蠟燭的熄滅,證明綠色植物可進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣,在進(jìn)行呼吸作用過程中需要氧氣。可得出結(jié)論:綠色植物能進(jìn)行呼吸作用,活的葉片,種子等器官也能進(jìn)行呼吸作用。
過渡:現(xiàn)在我們對呼吸作用有了一些認(rèn)識,那么呼吸作用放出的熱,也就是能量是怎么來的?請大家閱讀課本73頁,到呼吸作用的概念和反應(yīng)式中找尋答案。
6、演示課件:呼吸作用的概念和反應(yīng)式。
7、講述:植物每時每刻都在進(jìn)行呼吸作用,在此過程釋放出來的能量,除一部分變成熱能散失外,其余部分用于植物體的各項生命活動,如根對營養(yǎng)的吸收,有機(jī)物的合成和運輸,細(xì)胞的分裂和生長等。
8、提問:(1)呼吸作用分解的有機(jī)物是怎么來的?(光合作用)
(2)光合作用的公式
課件:呼吸作用的公式,光合作用的公式
9、討論(表格):二者的區(qū)別和聯(lián)系
區(qū)
別 項目 光合作用 呼吸作用
①部位 含葉綠體的 細(xì)胞 所有活的 細(xì)胞
②與光的關(guān)系 在 光 下,才能進(jìn)行 有光無光 都能進(jìn)行
③氣體變化 吸收 二氧化碳 放出 氧氣 吸入 氧氣 呼出 二氧化碳
④物質(zhì)變化 合成 有機(jī)物 分解 有機(jī)物
⑤能量變化 貯存 能量 釋放 能量
聯(lián)系 ⑥呼吸作用所分解的 有機(jī)物 ,正是光合作用的 產(chǎn)物 ,呼吸作用所釋放的 能量 ,正是光合作用貯藏在有機(jī)物中的 能量 ,植物進(jìn)行光合作用所需要的能量正是呼吸作用 釋放 的能量。
10、思考題 :
(1)干燥的種子和萌發(fā)的種子,同是有生命的種子,課本為什么不選擇前者呢?(萌發(fā)的種子生命旺盛,消耗的氧多,效果明顯)
(2)剛剛收獲的種子為什么要盡快曬干?(減弱種子的呼吸作用,有利于有機(jī)物的保存)
(3)居室放置過多的花卉,是否有利于身體健康?為什么?
呼吸作用 篇4
詳細(xì)介紹:
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,使學(xué)生掌握呼吸作用的概念,理解呼吸作用的過程;了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系;了解呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
能力目標(biāo)
1、通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和形象思維能力以及比較分析的科學(xué)方法的訓(xùn)練。
2、結(jié)合植物呼吸原理的應(yīng)用性知識,培養(yǎng)學(xué)生能把所學(xué)知識系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
情感目標(biāo)
1、結(jié)合觀察植物呼吸現(xiàn)象的實驗活動,激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)研究的濃厚興趣,調(diào)動其學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性。
2、通過了解光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。初步樹立事物是相互聯(lián)系、相互影響的基本觀點。
教學(xué)建議
知識體系圖解
教材分析
本節(jié)的重點和難點是植物呼吸作用實驗的設(shè)計和分析,以及呼吸作用的概念。
呼吸作用是植物體的一種重要的生理活動,主要表現(xiàn)在對有機(jī)物的分解,產(chǎn)生能量,供給生命活動的需要。呼吸現(xiàn)象在人體的表現(xiàn)非常明顯,但是對植物體有沒有呼吸作用這個問題,學(xué)生沒有直觀的感受,往往忽略了植物的呼吸現(xiàn)象。要想證明植物的呼吸現(xiàn)象的存在,最好的辦法就是用實驗來檢驗。所以本節(jié)中設(shè)計了三個演示實驗,教師通過引導(dǎo)學(xué)生對實驗的設(shè)計進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力,在觀察演示實驗的同時,可以對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。做完每一個實驗后,在對實驗現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自己得出結(jié)論。這樣不僅使學(xué)生從直觀實驗現(xiàn)象中總結(jié)出知識內(nèi)容,同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力,最終使學(xué)生自己總結(jié)出呼吸作用的概念。
教法建議
本節(jié)的教學(xué)始于對呼吸作用的三個演示實驗的觀察,因此,課前組織部分學(xué)生與教師共同完成演示實驗的裝置是十分必要的,同時讓學(xué)生做好實驗的觀察和記錄。
在教學(xué)過程中,上好本節(jié)課的關(guān)鍵之一在于做好演示實驗,并且引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,經(jīng)過分析得出結(jié)論。除讓學(xué)生觀察到實驗結(jié)果外,尚可向?qū)W生介紹一些生活中的實例。
在學(xué)生認(rèn)識到萌發(fā)的種子進(jìn)行著呼吸作用之后,教師一定要強(qiáng)調(diào)指出,植物體的其他器官同樣進(jìn)行著呼吸作用。
在講授呼吸的作用釋放能量時,一方面可以通過演示實驗讓學(xué)生進(jìn)行觀察,另一方面可以通過一些生活實例,如堆積的鮮菜或水果容易生熱等。在引導(dǎo)學(xué)生分析種子呼吸生熱的實驗現(xiàn)象時,一要突出說明熱是能量的一種存在形式,以熱形式釋放的能量儲存于有機(jī)物中;二要使學(xué)生明確通過呼吸作用過程,有機(jī)物分解并釋放能量。
學(xué)生往往認(rèn)為植物在白天只進(jìn)行光合作用,而沒有呼吸作用,到夜晚才進(jìn)行呼吸作用。學(xué)生之所以會產(chǎn)生這樣的誤解,就事情的本身來說,主要是由于綠色植物在白天(光下)光合作用(吸收二氧化碳,放出氧)占顯著的優(yōu)勢,而顯示不出吸入氧、呼出二氧化碳的呼吸作用的緣故。為了證明植物在白天有光的條件下同樣地進(jìn)行呼吸作用,教師可以做一個實驗來驗證。實驗的做法是:培養(yǎng)一盆黃化苗,把它放在有光的條件下做呼吸作用的實驗,實驗結(jié)果證明了植物在白天也進(jìn)行呼吸作用(吸入氧,呼出二氧化碳)。用黃化苗的原因是讓植物體不能進(jìn)行光合作用(因為沒有葉綠體),這樣就很容易證明植物在白天(光下)也進(jìn)行呼吸作用。然后,再用這盆黃化苗放在光下幾天后,它又形成了葉綠體,再做同樣的實驗,呼吸現(xiàn)象在白天(光下)就不明顯了。這是因為光合作用的現(xiàn)象掩蓋呼吸作用的現(xiàn)象,也就是呼吸作用釋放的二氧化碳,還沒有來得及釋放到大氣中就又被植物本身的光合作用利用了,而且還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還必須從大氣中吸入足夠的二氧化碳。光合作用產(chǎn)生的氧,呼吸作用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)地用不完,于是就從葉內(nèi)釋放出來。這就是植物在白天之所以只吸入二氧化碳和放出氧的真相。實際上,植物體時時刻刻都在進(jìn)行呼吸作用,只不過是白天的呼吸作用被強(qiáng)烈的光合作用掩蓋了。
學(xué)生比較呼吸作用與光合作用的區(qū)別,并不困難。教師可以提出一些問題,引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)。例如,光合作用在哪里進(jìn)行?呼吸作用在哪里進(jìn)行?光合作用必須在有光時才能進(jìn)行,而呼吸作用何時進(jìn)行?進(jìn)行光合作用時,植物體吸收什么氣體?放出什么氣體?而進(jìn)行呼吸作用時又是怎樣?光合作用和呼吸作用,在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換上有什么區(qū)別?
在認(rèn)清這兩個相反的生理過程以后,可以再提出一些問題,來幫助學(xué)生認(rèn)識它們之間相互依存的關(guān)系。例如,植物進(jìn)行呼吸作用時,需要的有機(jī)物是從哪里來的?呼吸作用釋放的能量是從哪里來的?植物體進(jìn)行各項生理活動都需要消耗能量,這些能量是從哪里來的?
在講述呼吸作用與人類的關(guān)系時,要盡量聯(lián)系學(xué)生的生活和生產(chǎn)實際,這樣容易引起學(xué)生的興趣。例如水果、蔬菜、糧食的貯藏,都要盡量減弱呼吸作用來減少有機(jī)物的分解,而農(nóng)田及時排澇,雨后及時倒掉花盆內(nèi)的積水,以及農(nóng)田和花盆要經(jīng)常松土,則是保持土壤中有足夠的空氣,從而促進(jìn)根系的呼吸作用,等等。
--方案
重點:
1、有關(guān)呼吸作用的演示實驗的觀察及分析;
2、呼吸作用的概念和實質(zhì);
3、呼吸作用與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系。
難點:
1、呼吸作用的概念;
2、呼吸作用的實質(zhì)。
手段:以演示實驗為主,引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題的教學(xué)方法。
設(shè)計思想:
植物呼吸的現(xiàn)象對學(xué)生來說,比較缺少親身的感受。所以通過三個演示實驗,引導(dǎo)學(xué)生對植物的呼吸作用進(jìn)行分析、總結(jié)。對于呼吸作用的實質(zhì),可以通過實際生活中的例子來加以說明。
教學(xué)過程:(1課時)
一、導(dǎo)入:
提出問題:
1、什么是呼吸,請說出你身邊的呼吸現(xiàn)象?
2、人或動物在呼吸時,吸進(jìn)的氣體與呼出的氣體在成分上有什么不同?
3、植物有沒有呼吸?應(yīng)該用什么方法來證明?
組織學(xué)生對所提出的問題進(jìn)行發(fā)言。
總結(jié):植物與人和動物一樣,可以進(jìn)行呼吸作用。呼吸時吸入氧氣,呼出二氧化碳。
二、講授新課:
(一)引導(dǎo)學(xué)生對植物的呼吸作用進(jìn)行實驗設(shè)計,驗證植物呼吸時周圍氣體成分是否改變了。
提示:1、選擇什么材料做實驗?
2、進(jìn)行實驗的容器是什么?
3、怎樣檢測氧氣?(氧氣可助燃)
4、怎樣檢測二氧化碳?(二氧化碳可使澄清的石灰水變渾濁)
組織學(xué)生分組討論,并向全班同學(xué)講解本組的實驗設(shè)計。
總結(jié)學(xué)生的實驗設(shè)計情況,指出其中的不足和科學(xué)性錯誤。
(二)植物呼吸作用的實驗:
1、種子和葉片在呼吸作用中是否吸收氧氣:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):植物在呼吸時吸收氧氣。
組織學(xué)生填寫實驗報告。
2、種子和葉片在呼吸作用中是否釋放二氧化碳:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):植物在呼吸時放出二氧化碳
組織學(xué)生填寫實驗報告。
3、萌發(fā)的種子在呼吸作用中是否放出熱量:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):萌發(fā)的種子釋放出了熱。
組織學(xué)生填寫實驗報告。
(三)呼吸作用的概念和意義:
引導(dǎo)學(xué)生通過上面的三個實驗,進(jìn)一步概括和綜合觀察到的實驗現(xiàn)象,分析得出的結(jié)論,讓學(xué)生自己得出呼吸作用的概念和意義,并且用公式表示呼吸作用。
講解:
植物進(jìn)行呼吸時,吸入體內(nèi)的氧,能使植物體內(nèi)的有機(jī)物氧化分解。有機(jī)物分解的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。同時在有機(jī)物分解的過程中,原來貯藏在有機(jī)物中的能量,就會逐步釋放出來。有機(jī)物分解所釋放出來的能量,大部分用于植物進(jìn)行各項生命活動(如細(xì)胞的分裂、吸收無機(jī)鹽、運輸有機(jī)物等)的需要,一小部分能量轉(zhuǎn)變成熱散發(fā)出來。
(四)呼吸作用與光合作用的關(guān)系:
出示呼吸作用和光合作用的區(qū)別聯(lián)系的表格(見附表),組織學(xué)生按照所提出的問題進(jìn)行總結(jié)。
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識光合作用和呼吸作用這兩個生理過程的關(guān)系。糾正學(xué)生的錯誤之處。
(五)植物的呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
提問:1、為什么在栽培農(nóng)作物時常常要松土?
2、保存水果、蔬菜或糧食時,需要注意哪些問題?
3、為什么通氣不良的菜窖會缺氧,應(yīng)該采取哪些預(yù)防措施?
組織學(xué)生討論。
總結(jié):
根的呼吸作用有利于根對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸。所以,栽培作物和種植花卉,要使土壤保持疏松,空氣流通,應(yīng)當(dāng)注意及時進(jìn)行松土。農(nóng)田淹水以后必須及時排澇也是這個道理。
呼吸作用進(jìn)行時,不僅會使貯存的種子、瓜果中的有機(jī)物的含量減少,品質(zhì)下降,還會因溫度的升高而發(fā)生霉?fàn),因而造成很大的損失。所以,貯藏蔬菜、瓜果和種子時,要保持低溫或充加二氧化碳,來降低呼吸強(qiáng)度,延長貯藏時間。
板書設(shè)計:
第四章有機(jī)物的分解利用和水分的散失
第一節(jié)有機(jī)物的分解利用——呼吸作用
一、植物進(jìn)行呼吸作用的實驗;
1、植物呼吸作用吸收氧氣。
2、植物呼吸作用釋放二氧化碳。
3、植物呼吸作用放出熱量。
二、呼吸作用的概念和意義:
1、概念:植物體吸收空氣中的氧,將體內(nèi)的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水,同時將儲存在有機(jī)物中的能量釋放出來的過程,叫做呼吸作用。
2、意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進(jìn)行各項生命活動提供能量,另一部分變成熱量散放出來。
三、呼吸作用與光合作用的關(guān)系:
區(qū)
別項目
光合作用
呼吸作用
①部位
含葉綠體的細(xì)胞
所有活的細(xì)胞
②與光的關(guān)系
在光下,才能進(jìn)行
有光無光都能進(jìn)行
③氣體變化
吸收二氧化碳放出氧氣
吸入氧氣呼出二氧化碳
④物質(zhì)變化
合成有機(jī)物
分解有機(jī)物
⑤能量變化
貯存能量
釋放能量
聯(lián)系
⑥呼吸作用所分解的有機(jī)物,正是光合作用的產(chǎn)物,呼吸作用所釋放的能量,正是光合作用貯藏在有機(jī)物中的能量,植物進(jìn)行光合作用所需要的能量正是呼吸作用釋放的能量。
四、植物的呼吸作用與生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
有機(jī)物的分解利用-呼吸作用
呼吸作用 篇5
第3單元 第6章 綠色植物的光合作用和呼吸作用
第四節(jié) 植物的呼吸作用
一、教學(xué)目標(biāo):知識性目標(biāo):1.舉例說明植物在呼吸作用中能夠產(chǎn)生二氧化碳。2.說明植物的呼吸作用消耗氧氣。3.舉例說出呼吸作用的實質(zhì)和意義。二、教學(xué)重點:重點:1.呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的實驗分析。2.呼吸作用需要氧氣的實驗分析。3.呼吸作用的實質(zhì)和意義。難點:植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的實驗分析。三、教學(xué)準(zhǔn)備:1.flash:(1)呼吸作用需要氧氣實驗;(2)植物呼吸作用的意義;(3)種子呼吸時釋放二氧化碳2.準(zhǔn)備“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”、“呼吸作用消耗氧氣”的實驗器材。四、教學(xué)過程:
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 導(dǎo)入新課 [引言]:我們知道人和動物每時每刻都在進(jìn)行著呼吸運動,呼吸是維持生命的基本生理活動,那么植物也進(jìn)行呼吸嗎?植物的呼吸作用是怎樣進(jìn)行的?本節(jié)課讓我們一起來探究。[提問]:你們知道人的呼吸作用吸入和呼出的氣體是什么嗎?[實驗]:請一位同學(xué)向澄清的石灰水中吹入呼出的氣體,觀察石灰水的變化。 激發(fā)學(xué)生的探究熱情。 全體同學(xué)都能回答出:呼吸作用吸入氧氣,呼出二氧化碳。 觀察發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水變渾濁了。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 實驗:植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。 [提問]:這個實驗說明了什么?[實驗]:植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。將100克新鮮的和燙過的蔬菜(沸水燙2—3分鐘)分別裝入兩個不漏氣的黑色塑料袋中,插入軟管扎緊袋口,并用止水夾夾緊軟管。請兩位同學(xué)分別取一袋蔬菜,將軟管分別插入盛有澄清石灰水的錐形瓶中,移開止水夾,輕輕地擠壓塑料袋。[討論]:1.實驗用的塑料袋為什么是黑色?用白色的塑料袋可以嗎?2.黑色塑料袋有的裝新鮮蔬菜,有的裝有燙熟的蔬菜,你們怎樣辨別?[小結(jié)]:1.實驗用黑色塑料袋是為了保證蔬菜只進(jìn)行呼吸作用不進(jìn)行光合作用。2.說明植物體只有活細(xì)胞才能進(jìn)行呼吸作用。[提問]:你們觀察到的實驗現(xiàn)象與我們的推理一致嗎?[講述]:通過以上的實驗我們可以得出,植物的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。[播放flash]:種子呼吸時釋放二氧化碳實驗。[小結(jié)]:植物體的所有活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用。[講述]:呼吸作用需要氧氣,已經(jīng)被許多科學(xué)實驗認(rèn)同用澄清的石灰水可以驗證二氧化碳?xì)怏w的存在。 觀察實驗現(xiàn)象,作好記錄。 四人小組進(jìn)行討論,派出代表進(jìn)行全班交流。1.在光照下若用白色塑料袋,里面的綠色植物除了呼吸外,還可進(jìn)行光合作用。光合作用會利用二氧化碳,這樣袋內(nèi)的二氧化碳含量少,不能使石灰水變渾濁,因此就不能證明植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。2.能使澄清的石灰水變渾濁的塑料袋內(nèi)裝有新鮮蔬菜。 打開塑料袋觀察蔬菜,驗證了剛才的推理。 觀看實驗,認(rèn)同到植物體的各個器官都能進(jìn)行呼吸運動。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 實驗:植物的呼吸作用需要氧氣。 呼吸作用的意義所證實。[演示實驗]:將新鮮的植物和燙過的植物分別放入密閉的錐形瓶中(錐形瓶外用黑布包裹,防止漏光),在黑暗處放置一晝夜。把兩根燃燒的小木棒分別伸入兩錐形瓶中,觀察現(xiàn)象。[提問]:你能解釋其中的原因嗎?[小結(jié)]:新鮮的植物進(jìn)行呼吸作用消耗了錐形瓶中的氧氣,因此燃燒的小木棒伸入時會熄滅;而燙過的植物已死亡,不能進(jìn)行呼吸作用,錐形瓶中的氧氣沒有被消耗,所以燃燒的小木棒仍然繼續(xù)燃燒。[播放flash]:植物呼吸作用的意義。[講述]:植物在進(jìn)行呼吸作用時,吸收氧氣,分解淀粉,產(chǎn)生二氧化碳和水,并釋放出能量。[提問]:植物為什么要進(jìn)行呼吸作用呢?[小結(jié)]:植物體的各項生命活動,如細(xì)胞分裂、根吸收無機(jī)鹽、有機(jī)物的運輸?shù)然顒铀枰哪芰浚际莵碜杂诤粑饔谩補(bǔ)充]:除了淀粉外,植物還能以蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物作為呼吸作用的原料,這些有機(jī)物的分解,也能為生命活動提供能量。 觀看老師的演示實驗。直觀地發(fā)現(xiàn),裝有新鮮蔬菜的錐形瓶中,燃燒的小木棒火苗熄滅了;而裝有燙熟的蔬菜的錐形瓶中,燃燒的小木棒繼續(xù)燃燒。 回答:略。 歸納出呼吸作用的公式:氧氣+淀粉→ 二氧化碳+水 各抒己見。提出釋放出能量的作用。五、板書設(shè)計:
第3單元 第6章綠色植物的光合作用和呼吸作用
第四節(jié) 植物的呼吸作用一、呼吸作用的實質(zhì)1、 呼吸作用2、 實驗:植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。3、 實驗:植物的呼吸作用需要氧氣。二、呼吸作用的意義六、課堂作業(yè):一、填空題1.在早晨、傍晚、深夜在同一植株上分別摘取三片葉子并標(biāo)記為甲、乙、丙,用打孔器在三片葉子上取同樣大小的圓片,脫色后用碘液處理,結(jié)果藍(lán)色較淺的是______________,較深的是______________,最深的是______________。2.呼吸作用的實質(zhì)是植物吸收______________,分解______________,產(chǎn)生______________,并釋放______________。二、判斷題1. 只有活細(xì)胞才能進(jìn)行呼吸作用。 ( )2. 同一植物體的不同器官,不同發(fā)育時期呼吸作用的強(qiáng)度是不同的。 ( )3. 高等植物除淀粉外,蛋白質(zhì)、脂肪也能作為呼吸作用的原料,分解釋放能量。( )三、填表題
部 位
條 件
原 料
產(chǎn) 物
能 量 變 化
光合作用
呼吸作用四、簡答題 設(shè)計一個實驗證明呼吸作用需要氧氣。
實驗報告綠色植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳1. 實驗?zāi)康?nbsp; ______________________________________________________________。2. 實驗器材 ______________________________________________________________________________________________________________________________________。3. 實驗方法、步驟 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4. 實驗結(jié)果和分析___________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5. 討論為什么用黑色塑料袋裝蔬菜?若用透明的塑料袋裝蔬菜,對實驗有什么影響?6. 總結(jié) 自己在操作和觀察中,成功的經(jīng)驗和存在的問題: _________________________________________________________________________________________ ____________________________________________。
呼吸作用 篇6
第五節(jié) 植物的呼吸作用
呼吸作用是繼光合作用后植物的又一重要生理功能。本教材通過實驗,驗證了呼吸作用吸入和放出的氣體,從而引出它的概念和實質(zhì),并介紹了呼吸作用與生活,生產(chǎn)的關(guān)系。最后,對植物光合作用和呼吸作用這兩大重要生理活動在物質(zhì)轉(zhuǎn)換,能量轉(zhuǎn)化上作了比較,總結(jié)出了兩者的關(guān)系,為本章內(nèi)容劃了個完整的句號。
教法指導(dǎo)
一、授課思路與方法
1.呼吸作用的概念是通過演示實驗,并圍繞實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析、推導(dǎo)才總結(jié)出來的。因而,演示實驗效果的明顯性尤顯重要。教師可對教材中的演示實驗作適當(dāng)改進(jìn)或增加其他一些實驗。
2.對實驗現(xiàn)象的分析、推導(dǎo)、總結(jié)最好由學(xué)生來完成,光合作用和呼吸作用的關(guān)系也最好由學(xué)生自行列表比較,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生概括比較能力。
二、課時安排
本節(jié)共安排1課時。
教案實例
一、教學(xué)目標(biāo)
㈠認(rèn)知目標(biāo)
1.掌握呼吸作用的概念。
2.了解呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
3.了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系。
㈡技能目標(biāo)
通過對植物呼吸作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,實驗推理能力。
㈢情感目標(biāo)
通過對光合作用和呼吸作用的區(qū)別聯(lián)系的分析,使學(xué)生樹立事物間是既對立又聯(lián)系的基本觀點。
二、教學(xué)重點與難點
1.教學(xué)重點:呼吸作用的概念。
2.教學(xué)難點 :呼吸作用的能量轉(zhuǎn)化,呼吸作用與生活、生產(chǎn)的關(guān)系。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
大小試管、吸管、澄清的石灰水、將要萌發(fā)的水稻(或小麥)種子、被燙死的水稻種子、廣口瓶、火柴、橡皮塞、黑布或黑紙,幼嫩植物、凡士林、玻片。
四、教學(xué)過程
㈠人和動物都一刻不停地在進(jìn)行呼吸,在呼吸時,吸入的是氧氣放出的是二氧化碳。那么植物有沒有呼吸作用?用什么方法證明呢?
㈡呼吸作用演示實驗
1.演示,明確二氧化碳的特點:口含吸管向澄清石灰水吹氣,使石灰水變渾濁。然后提出問題,怎樣才能檢測二氧化碳?xì)怏w含量的增多?
2.明確氧氣的作用:氧氣可以助燃,缺氧氣會使燃燒的火柴熄滅。
3.讓學(xué)生討論實驗設(shè)計方案,然后讓學(xué)生發(fā)言,教師慢慢引導(dǎo),最后確定實驗方案,方案有多種,只要原理正確,方法科學(xué),效果明顯,各種不同的方法都可以采用。
4.[方案一]取兩個同樣的廣口瓶,把將要萌發(fā)的水稻種子和已被燙死的水稻種子裝入瓶中,并將盛有澄清石灰水的小試管用細(xì)繩吊進(jìn)大瓶中,塞上瓶塞,半小時后觀察現(xiàn)象。
實驗現(xiàn)象:將要萌發(fā)的活的水稻種子所在瓶中的石灰水變渾濁。說明了種子呼吸能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。
[方案二]把幼嫩的植物的葉、莖放入廣口瓶中,蓋上玻片,用凡士林封住,而后用黑布把整個廣口瓶罩住,過24小時后,把燃燒的火柴棒伸入瓶內(nèi),觀察現(xiàn)象。
燃著的火柴熄滅,說明了瓶中氧氣含量已減少。說明植物的呼吸作用需吸收氧氣。
教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié):呼吸作用需吸收氧氣,放出二氧化碳,同時根據(jù)方案一,死的種子不能進(jìn)行呼吸作用,從而得出呼吸作用的條件是活的細(xì)胞。針對方案二,教師必須補(bǔ)充說明,植物無論在暗處還是在光亮處都要進(jìn)行呼吸,只不過在光照下同時發(fā)生光合作用,呼吸作用的現(xiàn)象不像在暗處那么容易觀察到。
㈢呼吸作用的實質(zhì)
1.先由實驗結(jié)果得出呼吸作用的文字表達(dá)式:
活細(xì)胞
有機(jī)物+氧氣 二氧化碳+水+能量
2.從式子著手,分析呼吸作用的原料、產(chǎn)物、條件、并從中總結(jié)出呼吸作用的實質(zhì) 物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)換。物質(zhì)變化:有機(jī)物被分解為無機(jī)物。能量轉(zhuǎn)化:儲藏在有機(jī)物中的化學(xué)能釋放,一部分供給各種生命活動所需,另一部分轉(zhuǎn)化為熱能散失。呼吸作用釋放的能量,是一切生命活動所必需的。只要有生命,就有呼吸作用。
3.呼吸作用與生活、生產(chǎn)的關(guān)系,可通過舉例子,提問題的方式進(jìn)行。
⑴為什么在種植物時要常給作物松土、排水?
⑵為什么要把收獲的蔬菜,果實等存放在溫度較低的地方?
⑶為什么糧食要曬干了貯藏?
㈣呼吸作用和光合作用的關(guān)系
可根據(jù)課本中的圖,利用表格形式指導(dǎo)學(xué)生填寫。
光合作用
呼吸作用
區(qū)
別
場所
含葉綠葉的細(xì)胞
所有活細(xì)胞
條件
需要光
有光無光都能進(jìn)行
物質(zhì)轉(zhuǎn)化
將二氧化碳和水合成有機(jī)物放出氧氣
吸氧,將有機(jī)物分解成二氧化碳和水
能量轉(zhuǎn)化
光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯藏
化學(xué)能釋放
聯(lián)
系
光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物,呼吸作用為光合作用提供能量,兩者相互依存
㈤小結(jié)
讓學(xué)生歸納。
五、板書設(shè)計
第五節(jié) 植物的呼吸作用
概念:植物體吸收氧氣,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水
并釋放能量的過程
呼 意義:為植物的各種生命活動提供能量。
吸 條件
作 場所
用 區(qū)別 原料和產(chǎn)物(物質(zhì)轉(zhuǎn)化)
與光合作用 能量變化
的關(guān)系 聯(lián)系:相互依存
六、習(xí)題與解析
1.隨堂練習(xí)
⑴植物體進(jìn)行呼吸作用的部位是( )
(A)只有在葉片 (B)只在根系中
(C)所有活細(xì)胞 (D) 只有萌發(fā)的種子中
⑵有關(guān)呼吸作用的敘述,正確的是( )
(A)呼吸作用是光合作用的相反過程
(B)植物白天進(jìn)行光合作用,晚上進(jìn)行呼吸作用
(C)呼吸作用貯存能量
(D)呼吸作用把有機(jī)物分解為無機(jī)物
⑶農(nóng)田被淹需及時排澇,目的是為了供給根細(xì)胞以充足的( )
(A)陽光 (B)氧氣 (C)肥料 (D)二氧化碳
⑷從光合作用和呼吸作用的角度分析,為什么新疆的瓜果和葡萄比較甜?
2.課后作業(yè)
⑸把收獲的未曬干的種子堆放在一起,一段時間后,用手去感受一下種子堆的溫度,為什么會這樣?
⑹甲、乙兩瓶中分別裝有白菜幼苗。甲瓶試管裝有清水,乙瓶試管裝有氫氧化鈉溶液,兩瓶同時蓋上玻璃板,都用凡士林密封。請運用所學(xué)知識回答下列有關(guān)問題:
①將甲、乙兩裝置同時置于暗處一晝夜后,將燃著的蠟燭伸入兩瓶中,將發(fā)生的現(xiàn)象是______________________________________。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是______________________________________________。
②將經(jīng)過暗處放了一晝夜后的兩裝置移入陽光下,照射兩小時,再揭開玻璃板,將燃著的蠟燭分別伸入兩瓶中,_______ 瓶中的蠟燭不會立即熄滅,原因是______________________________ 。
另一瓶中的蠟燭會立即熄滅,原因是___________________________。
③若要檢驗經(jīng)過⑵的實驗處理后,兩瓶中的葉片內(nèi)是否有淀粉生成,應(yīng)如何操作?
答:_______________________________________________________
______________________________________________________________。
3.參考答案
⑴C ⑵D ⑶B ⑷新疆晝夜溫差大,白天溫度高,光合作用強(qiáng),合成有機(jī)物較多,夜晚溫度低,呼吸作用弱,使有機(jī)物能較多地積累起來,轉(zhuǎn)化成的糖類較多,因而比較甜 ⑸溫度升高。因為潮濕的種子呼吸作用旺盛,分解有機(jī)物,能量釋放,一部分變成熱能使溫度升高 ⑹①兩瓶中的蠟燭均會較快熄滅 幼苗在暗處進(jìn)行呼吸作用,消耗了氧氣 ②甲 幼苗在光下進(jìn)行光合作用放出了氧氣 瓶中試管里的氫氧化鈉溶液吸收了二氧化碳導(dǎo)致幼苗不能進(jìn)行光合作用 ③取葉片,用酒精脫去葉綠素后,沖洗干凈滴碘檢驗,觀察葉片是否變成藍(lán)色。
4.簡要分析
⑶農(nóng)田被淹,若不及時排澇,會使植物根部缺乏氧氣,不能進(jìn)行正常的呼吸作用而死亡。
呼吸作用 篇7
第四章第一節(jié)
教學(xué)目標(biāo)
1.通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,使學(xué)生掌握呼吸作用的概念,理解呼吸作用的過程;了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系;了解呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
2.通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗操作能力以及進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.通過了解光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。初步樹立事物是相互聯(lián)系、相互影響的基本觀點。
重點、難點分析
植物呼吸作用實驗的設(shè)計和分析,以及呼吸作用的概念是本節(jié)課的教學(xué)重點和難點呼吸作用是植物體的一種重要的生理活動,主要表現(xiàn)在對有機(jī)物的分解,產(chǎn)生能量,供給生命活動的需要。呼吸現(xiàn)象在人體的表現(xiàn)非常明顯,但是植物體有沒有呼吸作用?如果有怎樣證明它的存在?最好的辦法就是用實驗來檢驗。教師通過引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力,在完成實驗操作的同時,進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。做完每一個實驗后,在對實驗現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自己得出結(jié)論。這樣不僅使學(xué)生從直觀實驗現(xiàn)象中總結(jié)出知識內(nèi)容,同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力,最終使學(xué)生自己總結(jié)出呼吸作用的概念。
教學(xué)過程 設(shè)計
一、本課題的參考課時為一課時。
二、教學(xué)過程 :
1. 引言的設(shè)計:
上好本節(jié)課的關(guān)鍵之一就在于做好實驗,并且引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,經(jīng)過分析得出結(jié)論。
教師在導(dǎo)入 新課時,可以啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生得出檢測植物是否進(jìn)行呼吸,可以用檢測植物周圍氣體成分是否改變的方法。可提問:
(1)什么是呼吸?請舉出身邊可見到的呼吸現(xiàn)象。
(2)人在呼吸時,吸進(jìn)的氣體和呼出的氣體在成分上有什么不同?
(3)植物有沒有呼吸?可以用什么方法證明?
如果植物也進(jìn)行呼吸,植物周圍的O2就會減少, CO2增多。所以,要知道植物是否進(jìn)行了呼吸作用,可以通過檢測植物周圍氣體成分是否改變來證明。怎樣檢測植物周圍氣體成分是否改變了呢、教師可以讓學(xué)生去考慮,以實驗小組為單位設(shè)計實驗的方案。為了使學(xué)生設(shè)計的實驗方案有可行性和科學(xué)性,教師可以提一些啟發(fā)性的問題,幫助學(xué)生思考。例如:
(1)選擇什么材料做實驗好?一棵樹,一株小草或是植物的某些器官如種子。
(2)選擇實驗場所:在開放的空間(如教室)做實驗,還是在密閉的容器里(如廣口瓶)做實驗?為什么?
(3)怎樣才能檢測02,含量的變化?(O2可助燃,缺02會使燃燒的蠟燭熄滅)
(4)怎樣才能檢測CO2含量的變化?(CO2能使澄清的石灰水變混濁。教師可演示:口含吸管向澄清的石灰水吹氣,使石灰水變混濁)
投影片:實驗的材料和用具
豌豆苗、小麥種子、廣口瓶、橡皮塞、細(xì)玻璃管、長頸漏斗、尖頭鑷子、燒杯、打孔器、黑布或黑紙、澄清的石灰水、試管、紗布、凡士林、蠟燭、火柴。
學(xué)生分組討論時,教師巡視指導(dǎo),參與某些組的討論,提醒學(xué)生設(shè)計實驗方案時,不要忘了對照實驗,把設(shè)計的簡圖繪制在投影片上。學(xué)生匯報設(shè)計方案時,每組選派一名代表利用繪制的簡圖在投影儀上按圖說明。
學(xué)生的發(fā)言,可能有考慮不周全的地方,教師不要急于糾正,讓全班學(xué)生共同思考。在教師循序誘導(dǎo)下,由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯誤和不足。為了保證實驗?zāi)茼樌M(jìn)行,有的準(zhǔn)備工作要在課前進(jìn)行。教師可以帶領(lǐng)課外小組的學(xué)生完成這些工作。由于實驗的條件要求不高,過程也不復(fù)雜,有條件的學(xué)校可以把演示實驗改為學(xué)生自己動手實驗。
2. 植物呼吸作用實驗的設(shè)計:
【實驗一】植物呼吸時吸收O2
取兩個廣口瓶,甲瓶內(nèi)放入活的豌豆苗,乙瓶內(nèi)放人用開水燙死的豌豆苗,密封后放到黑暗的環(huán)境條件下24小時(想一想,為什么要在黑暗的條件下培養(yǎng)豌豆24小時?),另取一 個空瓶為丙瓶,密封后也同甲、乙瓶一樣處理。
上課時,用燃燒的蠟燭放到瓶中檢驗瓶中氣體的成分。教師指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,分析原因,得出結(jié)論。將討論的結(jié)果填寫在投影片及實驗報告的表格內(nèi)。(表格中的現(xiàn)象、分析和結(jié)論由學(xué)生填寫)
當(dāng)學(xué)生匯報實驗結(jié)果時,教師可以詢問他們實驗操作的詳細(xì)步驟。從學(xué)生的回答中可以看出,有些人的實驗步驟比較科學(xué)。合理省時。有些人的操作繁瑣、重復(fù)、費事。如果把點燃的蠟燭先放入丙瓶檢驗,再依次放入乙瓶和甲瓶檢驗,只要點燃一次蠟燭就可以完成三個測試工作。這是最合理、省時的實驗程序。運用運籌學(xué),合理安排工作程序,求得省時、省力的效果,是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練的一項重要內(nèi)容。
【實驗二】植物呼吸時釋放CO2
取三個廣口瓶,甲瓶內(nèi)放入活的豌豆苗,乙瓶放入燙死的豌豆苗,丙瓶為空瓶。蓋上蓋后放到黑暗環(huán)境條件下24小時,換上雙孔瓶塞,用澄清的石灰水檢驗瓶里的氣體。
教師指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,討論分析現(xiàn)象發(fā)生的原因,得出結(jié)論,將結(jié)果填寫在投影和實驗報告的表格內(nèi)。
【實驗三】方法步驟與實驗二相同,但甲瓶內(nèi)沒有萌發(fā)的種子,乙瓶內(nèi)放有干燥的種子,丙瓶為空瓶。實驗三和實驗二的實驗裝置可參考課本P60的演示實驗“種子呼吸時釋放CO2”中的圖示。學(xué)生實驗時,一部分人做實驗二,另一部分人做實驗三。學(xué)生填寫實驗報告的表格時,仍然填寫“現(xiàn)象”、“分析”和“結(jié)論”。
完成實驗一、二、三后,教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考:
(1)植物的呼吸作用除了引起周圍的氣體成分改變外,還會引起什么變化?
(2)怎樣才能測定呼吸作用引起的熱量變化呢?
課前,教師可以布置學(xué)生自制保暖的實驗裝置:在礦泉水瓶中分別裝入萌發(fā)的種子和干燥的種子,把它們和另一個空瓶中分別插入一支溫度計,然后把三個瓶子放在一個硬紙箱中,在三個瓶子的周圍填充滿鋸未木屑做為保溫材料(也可填充棉花或碎布等材料),在保溫材料里也插一支溫度計。
【實驗四】種子呼吸時放熱
教師指導(dǎo)學(xué)生分組觀察各組的實驗裝置,記錄甲、乙、丙三瓶內(nèi)及保溫材料的溫度,然后,由各組代表匯報觀察的記錄。教師引導(dǎo)學(xué)生分析記錄,得出結(jié)論。
教師啟發(fā)學(xué)生思考以下問題:
(1)盛萌發(fā)種子的瓶內(nèi)溫度明顯較高,說明什么?
(2)干種子也有生命,但是盛干種子的瓶內(nèi)溫度都沒有明顯升高,這又說明了什么?
(3)呼吸作用的強(qiáng)弱與生命活動是否旺盛有什么關(guān)系?(辯證統(tǒng)一,相互影響)
3.呼吸作用的概念和意義:
經(jīng)過前面所做的四個實驗,學(xué)生已經(jīng)確信植物具有呼吸作用。因此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步概括和綜合觀察到的實驗現(xiàn)象,分析得出的結(jié)論,最后讓學(xué)生自己得出呼吸作用的概念和意義,并且用公式表示呼吸作用。
4.呼吸作用和光合作用的區(qū)別和聯(lián)系:
呼吸作用與光合作用的關(guān)系是帶有總結(jié)性的內(nèi)容,它總結(jié)了這節(jié)課與上一節(jié)課的內(nèi)容要點。先明確兩者的區(qū)別,再說明它們的聯(lián)系,這實際也是起復(fù)習(xí)鞏固的作用,學(xué)生是不難理解的。教師可以提出一些問題,引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)。
(1)光合作用在哪里進(jìn)行,呼吸作用在哪里進(jìn)行?
(2)光合作用必須有光時才能進(jìn)行,呼吸作用在何時進(jìn)行?
(3)進(jìn)行光合作用時植物吸收什么氣體?放出什么氣體?進(jìn)行呼吸作用時又是怎樣?
(4)光合作用與呼吸作用在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換上有什么區(qū)別?
在學(xué)生認(rèn)清這兩個相反的生理過程后,教師可以再提出一些問題,幫助學(xué)生認(rèn)識它們之間相互依存的關(guān)系。
(1)植物呼吸作用分解的有機(jī)物是從哪里來的?
(2)呼吸作用釋放的能量是從哪里來的?
(3)植物進(jìn)行光合作用時,原料的吸收和產(chǎn)物的運輸需要消耗能量,這些能量是怎樣產(chǎn)生的?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P62光合作用和呼吸作用比較表,最后使學(xué)生得出呼吸作用與光合作用具有相互依存的關(guān)系這一結(jié)論。
5.植物的呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
教師可以舉一些生活和生產(chǎn)實際中的實例來說明。例如:
(1)為什么在栽培農(nóng)作物時常常要松土?
(2)保存水果、蔬菜或糧食時,需要注意哪些問題?(低溫、低氧、高CO2等)
(3)為什么新疆的西瓜特別甜?
(4)為什么通氣不良的菜窖會缺氧?應(yīng)該采取哪些預(yù)防措施?
(5)臥室中放大量的植物過夜有利于健康嗎?為什么?
小資料
1.植物呼吸時放出C02的實驗:
把萌發(fā)的小麥種子和干燥未萌發(fā)的種子分別包入甲、乙兩個紗布袋里,用線扎緊袋口,把甲、乙兩個紗布袋分別掛在盛有澄清石灰水的甲、乙兩個廣口瓶內(nèi),布袋不能碰到石灰水,塞上瓶塞,把瓶移到溫暖處,1~2天后觀察石灰水的變化,如果石灰水變混濁了,證明植物體產(chǎn)生了CO2。
2.證明植物在白天也進(jìn)行呼吸作用的實驗:
培養(yǎng)一盆黃化苗(沒有葉綠體),把它放在有光的條件下做呼吸作用的實驗,實驗結(jié)果證明植物在白天也進(jìn)行呼吸作用(吸入02,呼出CO2)。用黃化苗的原因是讓植物不能進(jìn)行光合作用(因為沒有葉綠素),這樣就很容易證明植物在白天(光下)也進(jìn)行呼吸作用。把黃化苗放在光下幾天后,它又形成了葉綠素,再做同樣的實驗,呼吸現(xiàn)象在白天(光下)就不明顯了。這是因為光合作用利用了呼吸作用釋放的CO2,而且還不夠,還必須從大氣中吸入C02。而光合作用釋放的02,呼吸作用卻用不完,于是從葉中釋放出來。所以,植物在白天的呼吸作用被強(qiáng)烈的光合作用掩蓋了。
呼吸作用 篇8
教學(xué)目標(biāo)
一、知識方面
1、使學(xué)生了解呼吸作用的概念
2、使學(xué)生掌握有氧呼吸的過程
3、使學(xué)生理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同
4、使學(xué)生理解呼吸作用的意義
5、使學(xué)生理解呼吸作用的本質(zhì)
6、使學(xué)生理解呼吸作用和光合作用這兩種生物界最重要的兩種生理過程的區(qū)別與聯(lián)系
二、能力方面
1、通過分析有氧呼吸的過程,訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)。
2、通過讓學(xué)生對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同、光合作用和呼吸作用的異同,培養(yǎng)學(xué)生列表比較能力和歸納的能力。
三、情感、態(tài)度、價值觀方面
通過引導(dǎo)學(xué)生討論利用光合作用、呼吸作用的原理,提出使作物增產(chǎn)的措施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會的理解,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)的意識,同時進(jìn)行生命科學(xué)價值觀的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是本章的重點內(nèi)容之一。教材包括、有氧呼吸、無氧呼吸以及呼吸作用的意義等四部分內(nèi)容。
1、呼吸作用的概念
教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物課本中提到的類似,只是更加強(qiáng)調(diào)發(fā)生的部位在細(xì)胞中,氧化的底物不只是葡萄糖,還有糖類、脂類和蛋白質(zhì),這部分內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)呼吸作用原理起到承上啟下的作用。
2、有氧呼吸
教材首先指出有氧呼吸是高等動、植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。
接著教材給出了有氧呼吸的總反應(yīng)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖闡述了有氧呼吸全過程的三個階段、并且指出了各階段進(jìn)行的場所:
第一階段是葡萄糖脫氫,產(chǎn)生還原性氫、丙酮酸和少量的ATP,這個階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行。
第二階段是丙酮酸繼續(xù)脫氫,同時需要水分子參與反應(yīng),產(chǎn)生還原性氫、二氧化碳和少量的ATP,這個階段在線粒體中進(jìn)行。
第三階段是前兩階段脫下的氫與氧氣結(jié)合生成水,這一階段產(chǎn)生了大量的ATP,這個階段也在線粒體中進(jìn)行。
3、無氧呼吸
教材首先說明生物一般是在無氧條件下能進(jìn)行無氧呼吸,并分別闡述了高等植物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所。
然后教材對一些高等植物的某些部分在進(jìn)行無氧呼吸時也可以產(chǎn)生乳酸又做了補(bǔ)充說明;同時教材還用小號字對有氧呼吸的進(jìn)化做了簡要的介紹。
教師在這里應(yīng)補(bǔ)充無氧呼吸與發(fā)酵這一組學(xué)生易混淆的概念。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
教材是以圖表結(jié)合講述的形式,對有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別進(jìn)行了比較。
5、呼吸作用的意義
教材從兩個方面論述了呼吸作用的意義,其一,為生物體的生命活動提供能量;其二,為其他化合物的合成提供能量;在這里教師有必要對呼吸的意義作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,如:呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料;再如有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用等。
教法建議
1、引言
因為呼吸作用在初中生物課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可設(shè)計問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度,并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式,同時參看課本圖解的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進(jìn)行表解分析。
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都有以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解。
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時也是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于生產(chǎn)實踐的相關(guān)問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向你請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,你能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
3、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。最后總結(jié)無氧呼吸的全過程。
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
5、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練其分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
6、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)。可以說,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用。
教學(xué)設(shè)計方案(一)
【課題】 第七節(jié)
【教學(xué)重點】 有氧呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的異同;呼吸作用的本質(zhì);呼吸作用和光合作用的區(qū)別與聯(lián)系。
【教學(xué)難點 】有氧呼吸過程;無氧呼吸的過程
【課時安排】2課時
【教學(xué)手段】掛圖、板圖、多媒體課件
【教學(xué)過程 】
第一課時
1、引言
因為呼吸作用在初中生物學(xué)課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可用下面的問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度:
你能寫出呼吸作用的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎?
呼吸作用的最本質(zhì)的物質(zhì)變化是什么?
呼吸作用最本質(zhì)的能量變化是什么?
呼吸作用發(fā)生在生物體的哪個部位?
呼吸作用的原料是什么?等等
因此,可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平化學(xué)反應(yīng)式,同時參看課本的圖解的的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進(jìn)行表解分析,如
第一階段
第二階段
第三階段
場所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體
線粒體
反應(yīng)物
葡萄糖
丙酮酸和水
還原性氫和氧氣
生成物
丙酮酸和還原性氫
二氧化碳和還原性氫
水
產(chǎn)生ATP數(shù)量
少量(2)
少量(2)
大量(4)
需要ATP數(shù)量
需要(2)
不需要
不需要
氧的關(guān)系
無關(guān)
無關(guān)
有關(guān)
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解:
①如:教師應(yīng)使學(xué)生明白有機(jī)物在體外氧化(即燃燒)與有機(jī)物在體內(nèi)氧化的化學(xué)本質(zhì)是完全一樣的,但其化學(xué)反應(yīng)的歷程卻是不一樣的,為此可提出這樣的問題:“有人說葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的氧化就是葡萄糖在體內(nèi)的“燃燒”過程,你認(rèn)為這一說法有道理嗎?”
本題涉及到了生物體的另一項極其重要的生理過程,即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的這種生理作用為什么可以叫“燃燒”,我們從對下表的分析入手,深入了解一下呼吸作用。
②再如:引導(dǎo)學(xué)生分析明白有氧呼吸為什么是一個氧化分解過程,教師可提出這樣問題:“你能分析一下為什么呼吸作用與有機(jī)物的氧化分解是同一個含義嗎?”
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)實際上是物質(zhì)得失電子的問題,對于一個有機(jī)化學(xué)反應(yīng),可以有一個較為簡單的方法判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),若一個有機(jī)化合物去氫或加氧,這個物質(zhì)就是被氧化了,如果一個有機(jī)化合物加氫或去氧,這個物質(zhì)就是被還原了。教學(xué)設(shè)計方案
第二課時
1、引言
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時又是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教 師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于人們生產(chǎn)實踐相關(guān)的問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向?qū)W生請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,學(xué)生能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
本題實際是要學(xué)生來分析如何控制儲存室的環(huán)境因素,即貯藏條件。
農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果都是有生命的,不斷地進(jìn)行著呼吸作用。如果呼吸速率快,會引起有機(jī)物的大量消耗,造成儲存量減少而且影響品質(zhì);呼吸作用放出的水,又會造成儲存環(huán)境濕度過大;呼吸放出的熱量,會使儲存環(huán)境溫度升高;高溫、高濕的環(huán)境會使儲存室中的有害細(xì)菌、霉菌大量滋生繁殖,導(dǎo)致作物種子、蔬菜或水果腐爛變質(zhì);同時高溫、高濕的環(huán)境反過來又會進(jìn)一步加快呼吸作用的速率,造成惡性循環(huán)。
因此為了能達(dá)到長期儲存的目的,人們總是希望儲存物的有氧呼吸或無氧呼吸都減弱一些。大家都知道,呼吸作用是受控狀態(tài)下對葡萄糖的氧化分解過程,而酶是調(diào)控這一過程的關(guān)鍵因素之一,同時酶又受到諸多因素的影響。因此,凡能影響呼吸作用過程中酶的各種因素,就必然會影響呼吸作用的速率。
哪些因素會降低呼吸作用呢?
其一是儲存濕度,即作物種子含水量這個因素。我們知道,當(dāng)生物體中自由水與結(jié)合水的比例升高時,其代謝速率就會相應(yīng)增強(qiáng),因此對作物種子而言,入庫前的晾曬是必須的,而且種子含水量要低于一定標(biāo)準(zhǔn)時才準(zhǔn)入庫。有關(guān)部門規(guī)定的安全水分標(biāo)準(zhǔn):在長江下游地區(qū),小麥種子含水量是12.5%以下,稻谷是14.5%以下;廣東省,稻谷是13.5%以下,因為南方高溫多濕,要求更高一些。實驗發(fā)現(xiàn),稻谷等種子含水量超過14.5%時呼吸速率即會驟然上升。
其二是儲存溫度因素。酶活性在一定溫度范圍內(nèi),是隨著溫度的升高而增強(qiáng)的,因此降低儲存室的溫度也是行之有效的方法之一。
其三是氧氣濃度。氧氣是有氧呼吸的原料,二氧化碳是呼吸作用的產(chǎn)物,根據(jù)化學(xué)平衡原理,降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低呼吸作用的速率。如番茄儲存過程中可抽去空氣,補(bǔ)充氮氣,把氧濃度調(diào)節(jié)到3-6%左右,這樣,番茄可貯藏1個月甚至3個月以上。
這里有一個問題必須提一提,有的同學(xué)認(rèn)為:把氧氣濃度減得越低,呼吸作用速率就越低,這種看法對嗎?不完全對,當(dāng)環(huán)境中無氧氣時,有些植物細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸,而氧氣的存在可以起到抑制無氧呼吸的作用,因此氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到一個合適濃度,在這個濃度下,氧氣濃度無論對無氧呼吸還是有氧呼吸都可起抑制作用。
當(dāng)然,為了長期儲存作物種粒、蔬菜或水果,還應(yīng)注意防治害蟲、消毒滅菌、保鮮保質(zhì)等諸多問題。
綜上,大致歸納出儲存環(huán)境的三點最基本要求是低溫、低濕、低氧。
2、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”。從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。細(xì)胞內(nèi)無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。
最后總結(jié)無氧呼吸的全過程
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
對基礎(chǔ)較好的班,可適當(dāng)補(bǔ)充無氧呼吸進(jìn)化到有氧呼吸的歷程:在遠(yuǎn)古時期,地球的大氣中沒有氧氣,那時微生物的呼吸都是無氧呼吸。隨著大氣中出現(xiàn)了氧氣,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了有氧呼吸的酶類,在無氧呼吸的基礎(chǔ)上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生更多的ATP,為生物體提供更多的可做功的自由能,有氧呼吸逐漸成為絕大多數(shù)生物的主要呼吸形式。有些生物的無氧呼吸的能力一直保留到現(xiàn)在,使這些生物體或部分器官組織在缺氧條件下仍可提供生命活動所需的能量,這充分體現(xiàn)了在分子水平同樣有著生物對環(huán)境的適應(yīng)現(xiàn)象。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論:
①無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精或乳酸,其產(chǎn)物的差異由什么決定的?
②為什么無氧呼吸釋放出的能量比有氧呼吸要少得多?
在無氧呼吸中,葡萄糖并不是完全的氧化反應(yīng),產(chǎn)生酒精和乳酸的過程中還有還原反應(yīng),因此產(chǎn)生的是不徹底的氧化產(chǎn)物,分解時所釋放出的能量比有氧呼吸釋放出就少得多。例如,1mol葡萄糖在分解成乳酸后,共釋放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量含有存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
③能進(jìn)行有氧呼吸的生物,如酵母菌,在缺氧情況下進(jìn)行無氧呼吸,為什么在有氧氣存在的條件下,無氧呼吸會受到抑制?
但由于缺氧,葡萄糖不能徹底分解,產(chǎn)生的酒精或乳酸等分解不徹底的產(chǎn)物中還儲存著許多能量,所以釋放出的能量較少,如果長期缺氧就難以維持正常的生命活動;同時無氧呼吸產(chǎn)生的酒精或乳酸對生物體也有一定的毒害作用,因此能進(jìn)行有氧呼吸的生物不能忍受長時間的無氧呼吸。
④為什么酵母菌由無氧呼吸轉(zhuǎn)為有氧呼吸后,其葡萄糖的消耗量會大大降低(即所謂的巴斯德效應(yīng))?
⑤你能在生活實際中列舉出實例來說明在酒精或乳酸中還儲存著能量嗎?
3、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同
項目
有氧呼吸
無氧呼吸
呼吸場所
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體
全過程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
是否需氧
第一、二階段不需要氧氣,第三階段需要氧氣
全過程均不需要氧氣
氧化分解是否徹底
徹底
不徹底
氧化產(chǎn)物
二氧化碳和水
有小分子有機(jī)物存在于最終氧化產(chǎn)物中,如酒精或乳酸
能量釋放
釋放出大量能量
釋放出少量能量
產(chǎn)生ATP數(shù)目
1mol葡萄糖可產(chǎn)生36或38molATP
1mol葡萄糖可產(chǎn)生2molATP
是否需酶
需要酶
需要酶
化學(xué)本質(zhì)
氧化分解有機(jī)物,釋放能量
氧化分解有機(jī)物,釋放能量
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
這個問題涉及了人體不同運動所利用的能源物質(zhì)和產(chǎn)能方式的問題。
糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都可以提供能量,但糖類是體育活動的主要能源。
我們先以運動員的訓(xùn)練為例:
運動員訓(xùn)練所消耗的絕大數(shù)能量來源于葡萄糖和糖元。在任何運動的最初半個小時內(nèi),能量的主要來源都是肌肉中的糖元。肌肉通常能儲存大約275克糖元,足以供給90分鐘以內(nèi)運動所需要的“燃料”;90-120分鐘的持續(xù)運動之后,糖元的儲存量減小,而肌肉則開始利用血糖中的能量。儲存的糖元一旦被用光,運動員就精疲力竭。
儲存在皮下和肌肉中的脂肪雖然儲存的能量多,但不如糖類的能量那樣易被利用,在運動員運動30分鐘后才會有較多的脂肪被轉(zhuǎn)化為能量。脂肪的利用量越多,消耗的糖元就越少。因為糖元的儲存量是有限的,而脂肪的儲存量相對豐富,所以對于持久的運動來說,脂肪是更好的能源,但它不能像糖類那樣可迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰浚倚枰嗟难鯕馊パ趸?/p>
人們長期以來誤認(rèn)為運動員最重要的養(yǎng)分是蛋白質(zhì),如古代的運動員強(qiáng)調(diào)高蛋白飲食,但實際上人體只有在饑餓或極度營養(yǎng)不良時才使用蛋白質(zhì)作為直接的能源,所以蛋白質(zhì)對運動員的能量需要起不到太大的作用。
再說說你吧。
你的身體可根據(jù)運動的強(qiáng)度、運動持續(xù)的時間和頻繁程度而利用不同量的糖類和脂肪。
而且你的運動有可能是厭氧的,也有可能是需氧的。厭氧運動一般是高強(qiáng)度、短時間的,這時肌肉不能及時獲得其所需要的全部氧氣,這類運動包括200-400米短跑、50米游泳、舉重、足球、籃球、排球等,這些運動需要在短時間內(nèi)迅速爆發(fā)性地提供大量能量。在厭氧運動中人體主要是利用糖元,雖然每次爆發(fā)運動的持續(xù)時間不長,但多次累積的結(jié)果也會導(dǎo)致糖元的耗盡。
需氧運動的強(qiáng)度方面一般是低等到中等程度的,但持續(xù)時間長,例如馬拉松賽跑、長距離游泳或騎自行車、慢跑等。在這些運動中,肌肉細(xì)胞能夠獲得它們所需要的絕大部分氧氣,能源物質(zhì)大約70%來自于糖元,其余來自于脂肪。
通過上面的分析學(xué)生可能已經(jīng)知道,生物體產(chǎn)生ATP的方式大致有三:有氧呼吸(大量)、無氧呼吸(少量)及磷酸肌酸中能量的轉(zhuǎn)移(少)。在不同的生理狀態(tài)下,主要通過何種途徑形成ATP,就需要理解有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸的反應(yīng)產(chǎn)物及供能的特點。
當(dāng)你進(jìn)行長跑時(比如說5000跑或10000米跑,要提問學(xué)生是否跑過),此時為需氧運動,此過程中供能的主要方式是有氧呼吸;
當(dāng)你進(jìn)行200米跑時為厭氧運動,此過程中主要的供能方式是無氧呼吸,而人體糖類物質(zhì)無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸,因此血液中乳酸含量顯著增加;
當(dāng)你進(jìn)行100米跑時情況較為特殊,此過程特點是在非常短的時間內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到高速狀態(tài),需要消耗大量的能量,但此時有氧呼吸,甚至于無氧呼吸都沒有及時被調(diào)動起來,以適應(yīng)這種高能量需求,怎么辦呢?原來此時ATP的合成完全依靠體內(nèi)高能化合物磷酸肌酸的能量轉(zhuǎn)移。當(dāng)磷酸肌酸分解為肌酸和磷酸時,能釋放出大量的能量迅速形成ATP,供機(jī)體劇烈運動時對能量的需求。要注意由磷酸肌酸轉(zhuǎn)移到ATP的能量是非常有限的,不能維持較長的時間。
學(xué)生會有這樣的常識,就是當(dāng)自己劇烈運動(如400米跑)后,機(jī)體已不處于運動狀態(tài),還會持續(xù)劇烈呼吸一段時間?剛才提到過,人體在厭氧運動時,無氧呼吸占優(yōu)勢,人體在需氧運動時,有氧呼吸占優(yōu)勢,其實只要人處于劇烈運動中,不論是厭氧運動還是需氧運動,都會有無氧呼吸存在,而細(xì)胞的無氧呼吸都會有糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乳酸,這是人體細(xì)胞尤其是肌肉細(xì)胞處于缺氧狀態(tài)時產(chǎn)生ATP的一種應(yīng)急手段。由于乳酸可在肝臟再轉(zhuǎn)化為丙酮酸,進(jìn)而在有氧條件下被徹底氧化為二氧化碳和水,而把乳酸間接氧化為二氧化碳和水的過程中需要大量氧氣。因此,劇烈運動后的一段時間的深呼吸實際上是使人體攝入更多的氧氣,以抵償在運動時氧氣的虧欠,所以有一個有趣的名字來說明此種現(xiàn)象,叫“還氧債”。
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
正確的答案是:病毒既不進(jìn)行有氧呼吸,也不進(jìn)行無氧呼吸。那么病毒進(jìn)行各種生命活動的能量,即ATP從何而來呢?原來,病毒是一種非常特殊的生命體,它所需的ATP、合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸,復(fù)制、轉(zhuǎn)錄所需的核苷酸等物質(zhì)全部是從宿主細(xì)胞(即病毒所寄生的活細(xì)胞)中獲得。所以說,病毒只能生活在活細(xì)胞中,一旦離開了活細(xì)胞,病毒不表現(xiàn)出任何生命現(xiàn)象。
4、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同
比較項目
光合作用
有氧呼吸
區(qū)
別
反應(yīng)部位
光反應(yīng)在葉綠體的基粒片層結(jié)構(gòu)(類囊體)的薄膜上,暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體中
所需條件
光反應(yīng)需要光,暗反應(yīng)不需要光,需酶
只需酶
物質(zhì)變化
無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物
有機(jī)物徹底氧化為無機(jī)物
代謝類型
同化作用
異化作用
進(jìn)行的時間
綠色植物光下進(jìn)行
一切生物及其生活的部分隨時隨刻都在進(jìn)行
與光的關(guān)系
在光下才能進(jìn)行
與光無關(guān),每時每刻都在進(jìn)行
能量變化
光能儲存在合成的有機(jī)物中
有機(jī)物物中的能量被釋放出來,其中約有40%左右轉(zhuǎn)移到ATP中,其它以熱能散失
聯(lián)系
光合作用為所有生物的有氧呼吸作用提供有機(jī)營養(yǎng)和氧氣,有氧呼吸為光合作用提供二氧化碳和水。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
人們發(fā)現(xiàn)知識、掌握科學(xué)規(guī)律的最終目的是用之以實踐,解決人類種種日益加劇的生存危機(jī),為人類造福,使人類與自然能長期和諧地發(fā)展。同樣,當(dāng)學(xué)習(xí)了光合作用、呼吸作用這些生物體最基本卻又極其重要的生理過程后,你的腦子里有沒有想到過,如何利用所學(xué)知識用之于實際生活中,這種學(xué)以致用的想法非常重要。
提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法很多,其中的原理卻很簡單,可以歸結(jié)為一句話:加強(qiáng)光合積累、降低呼吸消耗,即:想方法加快光合作用的速率,同時又能適當(dāng)?shù)亟档秃粑饔玫乃俾省N覀兿旅嫠懻摰母鞣N方法都是圍繞這個根本思路展開的。
(1)先來分析一下照射在葉面上的太陽能散失和利用的大致情況:
(2)我們一起總結(jié)一下提高農(nóng)作物產(chǎn)量的具體方法及其生物學(xué)原理。
具體措施
原理
適當(dāng)增加光強(qiáng)
加強(qiáng)光合積累
改變光質(zhì)
加強(qiáng)光合積累
延長光合時間
一年兩熟、三熟
加強(qiáng)光合積累
延長生育期
補(bǔ)充人工光照
增加光合面積
合理密植
加強(qiáng)光合積累
改變植物體株形
適當(dāng)增加CO2濃度
控制栽培密度、使后期通風(fēng)良好
加強(qiáng)光合積累
增施有機(jī)肥料
深施碳酸氫銨肥料
適當(dāng)減少O2濃度
降低呼吸消耗
適當(dāng)增加晝夜溫差
加強(qiáng)光合積累的同時,降低呼吸消耗
5、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)。可以說,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用。
探究活動
酵母菌的培養(yǎng)與分離
【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)培養(yǎng)和分離酵母菌的技術(shù)和方法
【實驗原理】
大多數(shù)酵母菌為腐生,其生活最適pH為4.5一6,常見于含糖分較高的環(huán)境中,例如果園土、菜地土及果皮等植物表面。酵母菌生長迅速,易于分離培養(yǎng),在液體培養(yǎng)基中,酵母菌比霉菌生長得快。
利用酵母菌喜歡酸性環(huán)境的特點,常用酸性液體培養(yǎng)基獲得酵母菌的培養(yǎng)液(這樣做的好處是酸性培養(yǎng)條件則可抑制細(xì)菌的生長),然后在固體培養(yǎng)基上用劃線法分離之。
【實驗材料和用具】
1、甘蔗、成熟葡萄或蘋果等果皮、0.1%美藍(lán)染液、1ml的無菌吸管、無菌培養(yǎng)皿等。
2、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基:
原料:馬鈴薯(200克)、葡萄糖(20克)、瓊脂(15-20克)、蒸餾水(1000ml)。
配制方法:
(1)先將馬鈴薯去皮,切片,稱200克并加蒸餾水1000ml,煮沸半小時,用紗布過濾,補(bǔ)足蒸餾水量至1000ml ,制成20%的馬鈴薯汁。
(2)在20%的馬鈴薯汁中加入瓊脂,煮沸溶化,補(bǔ)足水分并在115攝氏度條件下高壓滅菌20分種。
(3)加入葡萄糖,制成培養(yǎng)酵母菌的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基。
3、乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液:配方同上,但不加瓊脂而加乳酸,按每1000ml培養(yǎng)液中含5ml乳酸的量加入,并分裝試管。
【實驗步驟】
l、接種:取一小塊果皮,不需沖洗,直接接入乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液管中,置28一30℃,培養(yǎng)24小時,可見培養(yǎng)液變混濁。
2、培養(yǎng),用無菌吸管取上述培養(yǎng)后培養(yǎng)液0.lml,注入另一管乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液中,置28一30℃再培養(yǎng)24小時或稍長(過長則霉菌長出)。
3、觀察:用無菌操作法取少許菌液置于載玻片中央的0.l%美藍(lán)染色液中,混勻后加蓋玻片制成水浸片,先用低倍鏡后換高倍鏡觀察酵母菌的形態(tài)和出芽生殖情況。
活酵母菌可使美藍(lán)還原,從而使菌體不著色,用此方法可判斷酵母菌的死活。
4、分離:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基溶化后制成平板。用劃線法分離酵母菌培養(yǎng)液,從而得到單個菌落。挑取單個菌落反復(fù)再次劃線分離純化,最終可獲得純培養(yǎng)。
呼吸作用 篇9
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,使學(xué)生掌握呼吸作用的概念,理解呼吸作用的過程;了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系;了解呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
能力目標(biāo)
1、通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和形象思維能力以及比較分析的科學(xué)方法的訓(xùn)練。
2、結(jié)合植物呼吸原理的應(yīng)用性知識,培養(yǎng)學(xué)生能把所學(xué)知識系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
情感目標(biāo)
1、結(jié)合觀察植物呼吸現(xiàn)象的實驗活動,激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)研究的濃厚興趣,調(diào)動其學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性。
2、通過了解光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。初步樹立事物是相互聯(lián)系、相互影響的基本觀點。
教學(xué)建議
知識體系圖解
教材分析
本節(jié)的重點和難點是植物呼吸作用實驗的設(shè)計和分析,以及呼吸作用的概念。
呼吸作用是植物體的一種重要的生理活動,主要表現(xiàn)在對有機(jī)物的分解,產(chǎn)生能量,供給生命活動的需要。呼吸現(xiàn)象在人體的表現(xiàn)非常明顯,但是對植物體有沒有呼吸作用這個問題,學(xué)生沒有直觀的感受,往往忽略了植物的呼吸現(xiàn)象。要想證明植物的呼吸現(xiàn)象的存在,最好的辦法就是用實驗來檢驗。所以本節(jié)中設(shè)計了三個演示實驗,教師通過引導(dǎo)學(xué)生對實驗的設(shè)計進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力,在觀察演示實驗的同時,可以對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。做完每一個實驗后,在對實驗現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自己得出結(jié)論。這樣不僅使學(xué)生從直觀實驗現(xiàn)象中總結(jié)出知識內(nèi)容,同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力,最終使學(xué)生自己總結(jié)出呼吸作用的概念。
教法建議
本節(jié)的教學(xué)始于對呼吸作用的三個演示實驗的觀察,因此,課前組織部分學(xué)生與教師共同完成演示實驗的裝置是十分必要的,同時讓學(xué)生做好實驗的觀察和記錄。
在教學(xué)過程 中,上好本節(jié)課的關(guān)鍵之一在于做好演示實驗,并且引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,經(jīng)過分析得出結(jié)論。除讓學(xué)生觀察到實驗結(jié)果外,尚可向?qū)W生介紹一些生活中的實例。
在學(xué)生認(rèn)識到萌發(fā)的種子進(jìn)行著呼吸作用之后,教師一定要強(qiáng)調(diào)指出,植物體的其他器官同樣進(jìn)行著呼吸作用。
在講授呼吸的作用釋放能量時,一方面可以通過演示實驗讓學(xué)生進(jìn)行觀察,另一方面可以通過一些生活實例,如堆積的鮮菜或水果容易生熱等。在引導(dǎo)學(xué)生分析種子呼吸生熱的實驗現(xiàn)象時,一要突出說明熱是能量的一種存在形式,以熱形式釋放的能量儲存于有機(jī)物中;二要使學(xué)生明確通過呼吸作用過程,有機(jī)物分解并釋放能量。
學(xué)生往往認(rèn)為植物在白天只進(jìn)行光合作用,而沒有呼吸作用,到夜晚才進(jìn)行呼吸作用。學(xué)生之所以會產(chǎn)生這樣的誤解,就事情的本身來說,主要是由于綠色植物在白天(光下)光合作用(吸收二氧化碳,放出氧)占顯著的優(yōu)勢,而顯示不出吸入氧、呼出二氧化碳的呼吸作用的緣故。為了證明植物在白天有光的條件下同樣地進(jìn)行呼吸作用,教師可以做一個實驗來驗證。實驗的做法是:培養(yǎng)一盆黃化苗,把它放在有光的條件下做呼吸作用的實驗,實驗結(jié)果證明了植物在白天也進(jìn)行呼吸作用(吸入氧,呼出二氧化碳)。用黃化苗的原因是讓植物體不能進(jìn)行光合作用(因為沒有葉綠體),這樣就很容易證明植物在白天(光下)也進(jìn)行呼吸作用。然后,再用這盆黃化苗放在光下幾天后,它又形成了葉綠體,再做同樣的實驗,呼吸現(xiàn)象在白天(光下)就不明顯了。這是因為光合作用的現(xiàn)象掩蓋呼吸作用的現(xiàn)象,也就是呼吸作用釋放的二氧化碳,還沒有來得及釋放到大氣中就又被植物本身的光合作用利用了,而且還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還必須從大氣中吸入足夠的二氧化碳。光合作用產(chǎn)生的氧,呼吸作用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)地用不完,于是就從葉內(nèi)釋放出來。這就是植物在白天之所以只吸入二氧化碳和放出氧的真相。實際上,植物體時時刻刻都在進(jìn)行呼吸作用,只不過是白天的呼吸作用被強(qiáng)烈的光合作用掩蓋了。
學(xué)生比較呼吸作用與光合作用的區(qū)別,并不困難。教師可以提出一些問題,引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)。例如,光合作用在哪里進(jìn)行?呼吸作用在哪里進(jìn)行?光合作用必須在有光時才能進(jìn)行,而呼吸作用何時進(jìn)行?進(jìn)行光合作用時,植物體吸收什么氣體?放出什么氣體?而進(jìn)行呼吸作用時又是怎樣?光合作用和呼吸作用,在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換上有什么區(qū)別?
在認(rèn)清這兩個相反的生理過程以后,可以再提出一些問題,來幫助學(xué)生認(rèn)識它們之間相互依存的關(guān)系。例如,植物進(jìn)行呼吸作用時,需要的有機(jī)物是從哪里來的?呼吸作用釋放的能量是從哪里來的?植物體進(jìn)行各項生理活動都需要消耗能量,這些能量是從哪里來的?
在講述呼吸作用與人類的關(guān)系時,要盡量聯(lián)系學(xué)生的生活和生產(chǎn)實際,這樣容易引起學(xué)生的興趣。例如水果、蔬菜、糧食的貯藏,都要盡量減弱呼吸作用來減少有機(jī)物的分解,而農(nóng)田及時排澇,雨后及時倒掉花盆內(nèi)的積水,以及農(nóng)田和花盆要經(jīng)常松土,則是保持土壤中有足夠的空氣,從而促進(jìn)根系的呼吸作用,等等。
教學(xué)設(shè)計方案
重點:
1、有關(guān)呼吸作用的演示實驗的觀察及分析;
2、呼吸作用的概念和實質(zhì);
3、呼吸作用與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系。
難點:
1、呼吸作用的概念;
2、呼吸作用的實質(zhì)。
手段:以演示實驗為主,引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題的教學(xué)方法。
設(shè)計思想:
植物呼吸的現(xiàn)象對學(xué)生來說,比較缺少親身的感受。所以通過三個演示實驗,引導(dǎo)學(xué)生對植物的呼吸作用進(jìn)行分析、總結(jié)。對于呼吸作用的實質(zhì),可以通過實際生活中的例子來加以說明。
教學(xué)過程 :(1課時)
一、導(dǎo)入 :
提出問題:
1、什么是呼吸,請說出你身邊的呼吸現(xiàn)象?
2、人或動物在呼吸時,吸進(jìn)的氣體與呼出的氣體在成分上有什么不同?
3、植物有沒有呼吸?應(yīng)該用什么方法來證明?
組織學(xué)生對所提出的問題進(jìn)行發(fā)言。
總結(jié):植物與人和動物一樣,可以進(jìn)行呼吸作用。呼吸時吸入氧氣,呼出二氧化碳。
二、講授新課:
(一)引導(dǎo)學(xué)生對植物的呼吸作用進(jìn)行實驗設(shè)計,驗證植物呼吸時周圍氣體成分是否改變了。
提示:1、選擇什么材料做實驗?
2、進(jìn)行實驗的容器是什么?
3、怎樣檢測氧氣?(氧氣可助燃)
4、怎樣檢測二氧化碳?(二氧化碳可使澄清的石灰水變渾濁)
組織學(xué)生分組討論,并向全班同學(xué)講解本組的實驗設(shè)計。
總結(jié)學(xué)生的實驗設(shè)計情況,指出其中的不足和科學(xué)性錯誤。
(二)植物呼吸作用的實驗:
1、種子和葉片在呼吸作用中是否吸收氧氣:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):植物在呼吸時吸收氧氣。
組織學(xué)生填寫實驗報告。
2、種子和葉片在呼吸作用中是否釋放二氧化碳:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):植物在呼吸時放出二氧化碳
組織學(xué)生填寫實驗報告。
3、萌發(fā)的種子在呼吸作用中是否放出熱量:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):萌發(fā)的種子釋放出了熱。
組織學(xué)生填寫實驗報告。
(三)呼吸作用的概念和意義:
引導(dǎo)學(xué)生通過上面的三個實驗,進(jìn)一步概括和綜合觀察到的實驗現(xiàn)象,分析得出的結(jié)論,讓學(xué)生自己得出呼吸作用的概念和意義,并且用公式表示呼吸作用。
講解:
植物進(jìn)行呼吸時,吸入體內(nèi)的氧,能使植物體內(nèi)的有機(jī)物氧化分解。有機(jī)物分解的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。同時在有機(jī)物分解的過程中,原來貯藏在有機(jī)物中的能量,就會逐步釋放出來。有機(jī)物分解所釋放出來的能量,大部分用于植物進(jìn)行各項生命活動(如細(xì)胞的分裂、吸收無機(jī)鹽、運輸有機(jī)物等)的需要,一小部分能量轉(zhuǎn)變成熱散發(fā)出來。
(四)呼吸作用與光合作用的關(guān)系:
出示呼吸作用和光合作用的區(qū)別聯(lián)系的表格(見附表),組織學(xué)生按照所提出的問題進(jìn)行總結(jié)。
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識光合作用和呼吸作用這兩個生理過程的關(guān)系。糾正學(xué)生的錯誤之處。
(五)植物的呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
提問:1、為什么在栽培農(nóng)作物時常常要松土?
2、保存水果、蔬菜或糧食時,需要注意哪些問題?
3、為什么通氣不良的菜窖會缺氧,應(yīng)該采取哪些預(yù)防措施?
組織學(xué)生討論。
總結(jié):
根的呼吸作用有利于根對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸。所以,栽培作物和種植花卉,要使土壤保持疏松,空氣流通,應(yīng)當(dāng)注意及時進(jìn)行松土。農(nóng)田淹水以后必須及時排澇也是這個道理。
呼吸作用進(jìn)行時,不僅會使貯存的種子、瓜果中的有機(jī)物的含量減少,品質(zhì)下降,還會因溫度的升高而發(fā)生霉?fàn),因而造成很大的損失。所以,貯藏蔬菜、瓜果和種子時,要保持低溫或充加二氧化碳,來降低呼吸強(qiáng)度,延長貯藏時間。
板書設(shè)計 :
第四章 有機(jī)物的分解利用和水分的散失
第一節(jié) 有機(jī)物的分解利用——呼吸作用
一、植物進(jìn)行呼吸作用的實驗;
1、植物呼吸作用吸收氧氣。
2、植物呼吸作用釋放二氧化碳。
3、植物呼吸作用放出熱量。
二、呼吸作用的概念和意義:
1、概念:植物體吸收空氣中的氧,將體內(nèi)的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水,同時將儲存在有機(jī)物中的能量釋放出來的過程,叫做呼吸作用。
2、意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進(jìn)行各項生命活動提供能量,另一部分變成熱量散放出來。
三、呼吸作用與光合作用的關(guān)系:
區(qū)
別
項目
光合作用
呼吸作用
①部位
含葉綠體的 細(xì)胞
所有活的 細(xì)胞
②與光的關(guān)系
在 光 下,才能進(jìn)行
有光無光 都能進(jìn)行
③氣體變化
吸收 二氧化碳 放出 氧氣
吸入 氧氣 呼出 二氧化碳
④物質(zhì)變化
合成 有機(jī)物
分解 有機(jī)物
⑤能量變化
貯存 能量
釋放 能量
聯(lián)系
⑥呼吸作用所分解的 有機(jī)物 ,正是光合作用的 產(chǎn)物 ,呼吸作用所釋放的 能量 ,正是光合作用貯藏在有機(jī)物中的 能量 ,植物進(jìn)行光合作用所需要的能量正是呼吸作用 釋放 的能量。
四、植物的呼吸作用與生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
呼吸作用 篇10
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,使學(xué)生掌握呼吸作用的概念,理解呼吸作用的過程;了解光合作用與呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系;了解呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系。
能力目標(biāo)
1、通過證明植物進(jìn)行呼吸作用的實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和形象思維能力以及比較分析的科學(xué)方法的訓(xùn)練。
2、結(jié)合植物呼吸原理的應(yīng)用性知識,培養(yǎng)學(xué)生能把所學(xué)知識系統(tǒng)化,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
情感目標(biāo)
1、結(jié)合觀察植物呼吸現(xiàn)象的實驗活動,激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)研究的濃厚興趣,調(diào)動其學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性。
2、通過了解光合作用和呼吸作用的區(qū)別和聯(lián)系。初步樹立事物是相互聯(lián)系、相互影響的基本觀點。
教學(xué)建議
知識體系圖解
教材分析
本節(jié)的重點和難點是植物呼吸作用實驗的設(shè)計和分析,以及呼吸作用的概念。
呼吸作用是植物體的一種重要的生理活動,主要表現(xiàn)在對有機(jī)物的分解,產(chǎn)生能量,供給生命活動的需要。呼吸現(xiàn)象在人體的表現(xiàn)非常明顯,但是對植物體有沒有呼吸作用這個問題,學(xué)生沒有直觀的感受,往往忽略了植物的呼吸現(xiàn)象。要想證明植物的呼吸現(xiàn)象的存在,最好的辦法就是用實驗來檢驗。所以本節(jié)中設(shè)計了三個演示實驗,教師通過引導(dǎo)學(xué)生對實驗的設(shè)計進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力,在觀察演示實驗的同時,可以對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。做完每一個實驗后,在對實驗現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自己得出結(jié)論。這樣不僅使學(xué)生從直觀實驗現(xiàn)象中總結(jié)出知識內(nèi)容,同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力,最終使學(xué)生自己總結(jié)出呼吸作用的概念。
教法建議
本節(jié)的教學(xué)始于對呼吸作用的三個演示實驗的觀察,因此,課前組織部分學(xué)生與教師共同完成演示實驗的裝置是十分必要的,同時讓學(xué)生做好實驗的觀察和記錄。
在教學(xué)過程 中,上好本節(jié)課的關(guān)鍵之一在于做好演示實驗,并且引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,經(jīng)過分析得出結(jié)論。除讓學(xué)生觀察到實驗結(jié)果外,尚可向?qū)W生介紹一些生活中的實例。
在學(xué)生認(rèn)識到萌發(fā)的種子進(jìn)行著呼吸作用之后,教師一定要強(qiáng)調(diào)指出,植物體的其他器官同樣進(jìn)行著呼吸作用。
在講授呼吸的作用釋放能量時,一方面可以通過演示實驗讓學(xué)生進(jìn)行觀察,另一方面可以通過一些生活實例,如堆積的鮮菜或水果容易生熱等。在引導(dǎo)學(xué)生分析種子呼吸生熱的實驗現(xiàn)象時,一要突出說明熱是能量的一種存在形式,以熱形式釋放的能量儲存于有機(jī)物中;二要使學(xué)生明確通過呼吸作用過程,有機(jī)物分解并釋放能量。
學(xué)生往往認(rèn)為植物在白天只進(jìn)行光合作用,而沒有呼吸作用,到夜晚才進(jìn)行呼吸作用。學(xué)生之所以會產(chǎn)生這樣的誤解,就事情的本身來說,主要是由于綠色植物在白天(光下)光合作用(吸收二氧化碳,放出氧)占顯著的優(yōu)勢,而顯示不出吸入氧、呼出二氧化碳的呼吸作用的緣故。為了證明植物在白天有光的條件下同樣地進(jìn)行呼吸作用,教師可以做一個實驗來驗證。實驗的做法是:培養(yǎng)一盆黃化苗,把它放在有光的條件下做呼吸作用的實驗,實驗結(jié)果證明了植物在白天也進(jìn)行呼吸作用(吸入氧,呼出二氧化碳)。用黃化苗的原因是讓植物體不能進(jìn)行光合作用(因為沒有葉綠體),這樣就很容易證明植物在白天(光下)也進(jìn)行呼吸作用。然后,再用這盆黃化苗放在光下幾天后,它又形成了葉綠體,再做同樣的實驗,呼吸現(xiàn)象在白天(光下)就不明顯了。這是因為光合作用的現(xiàn)象掩蓋呼吸作用的現(xiàn)象,也就是呼吸作用釋放的二氧化碳,還沒有來得及釋放到大氣中就又被植物本身的光合作用利用了,而且還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還必須從大氣中吸入足夠的二氧化碳。光合作用產(chǎn)生的氧,呼吸作用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)地用不完,于是就從葉內(nèi)釋放出來。這就是植物在白天之所以只吸入二氧化碳和放出氧的真相。實際上,植物體時時刻刻都在進(jìn)行呼吸作用,只不過是白天的呼吸作用被強(qiáng)烈的光合作用掩蓋了。
學(xué)生比較呼吸作用與光合作用的區(qū)別,并不困難。教師可以提出一些問題,引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)。例如,光合作用在哪里進(jìn)行?呼吸作用在哪里進(jìn)行?光合作用必須在有光時才能進(jìn)行,而呼吸作用何時進(jìn)行?進(jìn)行光合作用時,植物體吸收什么氣體?放出什么氣體?而進(jìn)行呼吸作用時又是怎樣?光合作用和呼吸作用,在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換上有什么區(qū)別?
在認(rèn)清這兩個相反的生理過程以后,可以再提出一些問題,來幫助學(xué)生認(rèn)識它們之間相互依存的關(guān)系。例如,植物進(jìn)行呼吸作用時,需要的有機(jī)物是從哪里來的?呼吸作用釋放的能量是從哪里來的?植物體進(jìn)行各項生理活動都需要消耗能量,這些能量是從哪里來的?
在講述呼吸作用與人類的關(guān)系時,要盡量聯(lián)系學(xué)生的生活和生產(chǎn)實際,這樣容易引起學(xué)生的興趣。例如水果、蔬菜、糧食的貯藏,都要盡量減弱呼吸作用來減少有機(jī)物的分解,而農(nóng)田及時排澇,雨后及時倒掉花盆內(nèi)的積水,以及農(nóng)田和花盆要經(jīng)常松土,則是保持土壤中有足夠的空氣,從而促進(jìn)根系的呼吸作用,等等。
教學(xué)設(shè)計方案
重點:
1、有關(guān)呼吸作用的演示實驗的觀察及分析;
2、呼吸作用的概念和實質(zhì);
3、呼吸作用與光合作用的區(qū)別和聯(lián)系。
難點:
1、呼吸作用的概念;
2、呼吸作用的實質(zhì)。
手段:以演示實驗為主,引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題的教學(xué)方法。
設(shè)計思想:
植物呼吸的現(xiàn)象對學(xué)生來說,比較缺少親身的感受。所以通過三個演示實驗,引導(dǎo)學(xué)生對植物的呼吸作用進(jìn)行分析、總結(jié)。對于呼吸作用的實質(zhì),可以通過實際生活中的例子來加以說明。
教學(xué)過程 :(1課時)
一、導(dǎo)入 :
提出問題:
1、什么是呼吸,請說出你身邊的呼吸現(xiàn)象?
2、人或動物在呼吸時,吸進(jìn)的氣體與呼出的氣體在成分上有什么不同?
3、植物有沒有呼吸?應(yīng)該用什么方法來證明?
組織學(xué)生對所提出的問題進(jìn)行發(fā)言。
總結(jié):植物與人和動物一樣,可以進(jìn)行呼吸作用。呼吸時吸入氧氣,呼出二氧化碳。
二、講授新課:
(一)引導(dǎo)學(xué)生對植物的呼吸作用進(jìn)行實驗設(shè)計,驗證植物呼吸時周圍氣體成分是否改變了。
提示:1、選擇什么材料做實驗?
2、進(jìn)行實驗的容器是什么?
3、怎樣檢測氧氣?(氧氣可助燃)
4、怎樣檢測二氧化碳?(二氧化碳可使澄清的石灰水變渾濁)
組織學(xué)生分組討論,并向全班同學(xué)講解本組的實驗設(shè)計。
總結(jié)學(xué)生的實驗設(shè)計情況,指出其中的不足和科學(xué)性錯誤。
(二)植物呼吸作用的實驗:
1、種子和葉片在呼吸作用中是否吸收氧氣:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):植物在呼吸時吸收氧氣。
組織學(xué)生填寫實驗報告。
2、種子和葉片在呼吸作用中是否釋放二氧化碳:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):植物在呼吸時放出二氧化碳
組織學(xué)生填寫實驗報告。
3、萌發(fā)的種子在呼吸作用中是否放出熱量:
組織學(xué)生觀察演示實驗的結(jié)果。
組織學(xué)生分析實驗結(jié)果。
總結(jié):萌發(fā)的種子釋放出了熱。
組織學(xué)生填寫實驗報告。
(三)呼吸作用的概念和意義:
引導(dǎo)學(xué)生通過上面的三個實驗,進(jìn)一步概括和綜合觀察到的實驗現(xiàn)象,分析得出的結(jié)論,讓學(xué)生自己得出呼吸作用的概念和意義,并且用公式表示呼吸作用。
講解:
植物進(jìn)行呼吸時,吸入體內(nèi)的氧,能使植物體內(nèi)的有機(jī)物氧化分解。有機(jī)物分解的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。同時在有機(jī)物分解的過程中,原來貯藏在有機(jī)物中的能量,就會逐步釋放出來。有機(jī)物分解所釋放出來的能量,大部分用于植物進(jìn)行各項生命活動(如細(xì)胞的分裂、吸收無機(jī)鹽、運輸有機(jī)物等)的需要,一小部分能量轉(zhuǎn)變成熱散發(fā)出來。
(四)呼吸作用與光合作用的關(guān)系:
出示呼吸作用和光合作用的區(qū)別聯(lián)系的表格(見附表),組織學(xué)生按照所提出的問題進(jìn)行總結(jié)。
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識光合作用和呼吸作用這兩個生理過程的關(guān)系。糾正學(xué)生的錯誤之處。
(五)植物的呼吸作用與人類生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
提問:1、為什么在栽培農(nóng)作物時常常要松土?
2、保存水果、蔬菜或糧食時,需要注意哪些問題?
3、為什么通氣不良的菜窖會缺氧,應(yīng)該采取哪些預(yù)防措施?
組織學(xué)生討論。
總結(jié):
根的呼吸作用有利于根對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸。所以,栽培作物和種植花卉,要使土壤保持疏松,空氣流通,應(yīng)當(dāng)注意及時進(jìn)行松土。農(nóng)田淹水以后必須及時排澇也是這個道理。
呼吸作用進(jìn)行時,不僅會使貯存的種子、瓜果中的有機(jī)物的含量減少,品質(zhì)下降,還會因溫度的升高而發(fā)生霉?fàn),因而造成很大的損失。所以,貯藏蔬菜、瓜果和種子時,要保持低溫或充加二氧化碳,來降低呼吸強(qiáng)度,延長貯藏時間。
板書設(shè)計 :
第四章 有機(jī)物的分解利用和水分的散失
第一節(jié) 有機(jī)物的分解利用——呼吸作用
一、植物進(jìn)行呼吸作用的實驗;
1、植物呼吸作用吸收氧氣。
2、植物呼吸作用釋放二氧化碳。
3、植物呼吸作用放出熱量。
二、呼吸作用的概念和意義:
1、概念:植物體吸收空氣中的氧,將體內(nèi)的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水,同時將儲存在有機(jī)物中的能量釋放出來的過程,叫做呼吸作用。
2、意義:呼吸作用釋放出來的能量,一部分是植物進(jìn)行各項生命活動提供能量,另一部分變成熱量散放出來。
三、呼吸作用與光合作用的關(guān)系:
區(qū)
別
項目
光合作用
呼吸作用
①部位
含葉綠體的 細(xì)胞
所有活的 細(xì)胞
②與光的關(guān)系
在 光 下,才能進(jìn)行
有光無光 都能進(jìn)行
③氣體變化
吸收 二氧化碳 放出 氧氣
吸入 氧氣 呼出 二氧化碳
④物質(zhì)變化
合成 有機(jī)物
分解 有機(jī)物
⑤能量變化
貯存 能量
釋放 能量
聯(lián)系
⑥呼吸作用所分解的 有機(jī)物 ,正是光合作用的 產(chǎn)物 ,呼吸作用所釋放的 能量 ,正是光合作用貯藏在有機(jī)物中的 能量 ,植物進(jìn)行光合作用所需要的能量正是呼吸作用 釋放 的能量。
四、植物的呼吸作用與生產(chǎn)、生活的關(guān)系:
呼吸作用 篇11
第3單元 第6章 綠色植物的光合作用和呼吸作用
第二節(jié) 植物光合作用的場所
一、教學(xué)目標(biāo):知識性目標(biāo):1、識別綠色植物葉片的結(jié)構(gòu),說出各部分結(jié)構(gòu)的主要功能。(重點)2、解釋葉是光合作用的主要器官。(難點)3、說明葉綠體是光合作有物場所。4、舉例說出光合作用需要光。技能性目標(biāo): 1、練習(xí)徒手切片。 2、觀察葉片的結(jié)構(gòu),觀察綠葉細(xì)胞中的葉綠體。(重點)情感性目標(biāo): 讓學(xué)生建立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。二、教學(xué)重點:難點:解釋葉是光合作用的主要器官。三、教學(xué)準(zhǔn)備:1、準(zhǔn)備新鮮的葉片——天門冬、菠菜葉。2、根據(jù)課本準(zhǔn)備實驗《觀察葉片的結(jié)構(gòu)》的材料用具。3、葉片的結(jié)構(gòu)模型。4、flash:綠色植物葉片的結(jié)構(gòu)。5、視頻文件:(1)葉的生長;(2)植物的光合作用四、教學(xué)過程:
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 導(dǎo)入新課[引言]:通過前面的學(xué)習(xí),我們已初步了解光合作用離不開光和葉綠體。你知道光合作用是在植物體的哪個器官中進(jìn)行的呢?[提出問題]:參天大樹拔地而起,枝繁葉茂;纖纖小草茁壯成長,生生不息。無論是參在大樹,還是纖纖小草,一般都具有葉,葉是綠色植物進(jìn)行光合作用的主要器官,葉片是葉的主要部分。葉片作為光合作用的主要 都能回答出:葉。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 葉是光合作用的主要器官 觀察實驗:葉片的結(jié)構(gòu)器官,它具有哪些結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的功能? [講述]:讓我們通過實驗觀察并認(rèn)識葉片的結(jié)構(gòu)。 [實驗]:葉片的結(jié)構(gòu)。 [步驟]:(1)練習(xí)徒手切片,制作葉片橫切面的臨時玻片標(biāo)本。 (2)使用顯微鏡先觀察葉片橫切面的臨時玻片,再觀察葉片的永久橫切片,根據(jù)《葉片結(jié)構(gòu)》認(rèn)識葉片各部分的名稱,了解其功能。 [想一想]:(1)葉片的背面與正面的綠色一樣深嗎?為什么?(2)怎樣區(qū)分上表皮與下表皮?(3)氣孔的開關(guān)受什么控制?[小結(jié)]:葉片的結(jié)構(gòu)表 皮——保護(hù)作用氣 孔——葉片與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的門戶柵欄層——細(xì)胞排列緊密且整齊,細(xì)胞里含有較多的葉綠體海綿層——細(xì)胞排列較疏松,細(xì)胞內(nèi)含有較少的葉綠體。葉 脈——具有輸導(dǎo)水、無機(jī)鹽和有機(jī)物及 激發(fā)探究的興趣。 2人一小組進(jìn)行實驗,先制作并觀察徒手切片,然后再觀察葉片結(jié)構(gòu)的永久切片,對照書p83的“葉片結(jié)構(gòu)示意圖”認(rèn)識葉片各部分名稱。 以四人小組為單位進(jìn)行討論、交流。(1)葉片正面顏色深,柵欄層細(xì)胞內(nèi)含有較多的葉綠體。(2)上表皮的氣孔少,下表皮較多;上表皮靠近柵欄層,下表皮靠近海綿層。(3)氣孔的開關(guān)受保衛(wèi)細(xì)胞控制。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 觀察實驗:綠葉細(xì)胞中的葉綠體。 葉綠體是光合作用的場所。支持葉片的功能[提問]:(1)葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么?(2)光合作用的場所是什么?(3)你是否能解釋葉為什么是光合作用的主要器官?[講述]:葉片的葉肉細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞中含有葉綠體,葉綠體中又含有綠色的葉綠素。葉綠素能吸收光能,為光合作用提供能量,因此葉是光合作用的主要器官。[觀察]:讓我們動手親自觀察綠葉細(xì)胞中的葉綠體。[指導(dǎo)]:學(xué)生2人一組,用鑷子取下天門冬植物的小枝,制作成玻片標(biāo)本,放在顯微鏡下,注意細(xì)胞中的綠色部分。[講述]:葉綠體中的葉綠素,是葉片呈現(xiàn)綠色的主要原因。葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。沒有葉綠體,綠色植物就不能進(jìn)行光合作用。[講解]:同學(xué)們提出的問題很好,其實植物葉綠體中含有的色素即葉綠體色素一般由葉綠素a、b,葉黃素,胡蘿卜素組成,表現(xiàn)出綠色、藍(lán)綠色、橙色、黃色。[提問]:葉是植物進(jìn)行光合作用的主要器官,其他器官是不是都不能進(jìn)行光合作用? 嘗試回答:葉片中含有葉綠體,使葉片呈現(xiàn)綠色。葉綠體是光合作用的場所。 認(rèn)同葉綠體是光合作用的場所。 直觀地觀察到葉綠體使葉片呈現(xiàn)出綠色。 提出疑問,有的植物葉片不是綠色的,如楓葉,是不是就不能進(jìn)行光合作用? 補(bǔ)充小知識。 全班交流,一致認(rèn)為葉是光合作用的器官,主要是因為葉片中含有葉綠體,因此植物體的其他綠色部分,如幼嫩的綠色的莖,也可以進(jìn)行光合作用。
教學(xué)內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動 [小結(jié)]:葉綠體是光合作用的場所。[講述]:綠色植物進(jìn)行光合作用也需要光。只有在一定強(qiáng)度的光照下,植物才有進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物,滿足自身生長發(fā)育的需要。[出示]:在光下和黑暗處培養(yǎng)的小麥苗。[提問]:你知道兩盆小麥苗的葉色為什么不同嗎? [講述]:葉綠素只有在光下才能形成,因此,在生產(chǎn)實踐中,可以利用“葉綠素的形成需要光”的原理生產(chǎn)韭黃。 [總結(jié)]:含有 含有葉片 葉綠體 吸收 進(jìn)行葉綠素 光能 制造光合作用 有機(jī)物 葉是光合作用的主要器官葉綠體是光合作用的場所 在做種子萌發(fā)所需要的外界條件實驗中,有的同學(xué)已探究過光對種子萌發(fā)的影響,能解釋出光照下葉片呈現(xiàn)出綠色。 回顧本節(jié)課主要內(nèi)容,理清思路。五、板書設(shè)計:
第3單元 第6章綠色植物的光合作用和呼吸作用
第二節(jié) 植物光合作用的場所一、葉是光合作用的主要器官 1、葉片的結(jié)構(gòu)二、葉綠體是光合作用的場所。觀察實驗:綠葉細(xì)胞中的葉綠體。六、課堂作業(yè):一、填空題1. 綠色植物的葉片一般包括_________________、_________________和_________________三部分,葉的表皮細(xì)胞外壁上有一層_________________,它可以保護(hù)葉片_________________,并防止_________________。2. _________________是葉片與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的門戶,是由成對的_________________細(xì)胞構(gòu)成的。二、選擇題1.葉肉柵欄層的特點是 ( )a.細(xì)胞圓柱形,排列疏松,含葉綠體多b.細(xì)胞圓柱形,排列整齊,含葉綠體多c.細(xì)胞形狀不規(guī)則,排列疏松,含葉綠體少d.細(xì)胞形狀不規(guī)則,排列整齊,含葉綠體少2.保衛(wèi)細(xì)胞和表皮細(xì)胞的重要區(qū)別是 ( )a.細(xì)胞形狀不一樣b.保衛(wèi)細(xì)胞中有葉綠體c.保衛(wèi)細(xì)胞中無葉綠體d.兩者都無葉綠體三、識圖題根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)示意圖回答下列問題:1.寫出圖中各結(jié)構(gòu)的名稱。2.葉片的葉肉部分是指圖中__________________________,細(xì)胞中有許多小顆粒,叫做_________________,其中含葉綠體最多的是___________________________。3.葉脈除具有疏導(dǎo)_________________功能,還起著_________________________功能。4.表皮的特點是_________________,主要作用是_________________。四、簡答題 大多數(shù)植物葉片為綠色,為什么葉片上表面的綠色一般比葉片下表面的綠色深一些?
呼吸作用 篇12
一、背景與意義分析
是蘇教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材《生物》七年級上冊中第三單元《生物圈中的綠色植物》第六章《綠色植物的光合作用和呼吸作用》中的第四節(jié),此時學(xué)生已具備了有關(guān)光合作用的知識,知道了光合作用的場所、產(chǎn)物、原料和條件,在此基礎(chǔ)上,將呼吸作用與光合作用對比,有利于學(xué)生對知識的掌握,通過呼吸作用需要o2的實驗分析并與生活實際相聯(lián)系,讓學(xué)生形成實事求是的科學(xué)態(tài)度,同時也養(yǎng)成樂于探索和勤于探索的好習(xí)慣。通過組內(nèi)的交流合作,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。
二、學(xué)習(xí)與導(dǎo)學(xué)目標(biāo)
1、知識積累與疏導(dǎo):設(shè)計、實施“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”和“植物的呼吸作用需要氧氣”的實驗,嘗試設(shè)計對照實驗的方法和操作過程,并能通過現(xiàn)象的分析得出結(jié)論。認(rèn)知率達(dá)100%。
2、技能掌握與指導(dǎo):根據(jù)實驗內(nèi)容,通過有效的探究活動,綜合歸納、自主獲得植物呼吸作用的實質(zhì)。利用率達(dá)100%。
3、智能提高與訓(xùn)導(dǎo):通過小組內(nèi)合作實驗、討論,培養(yǎng)和提高動手操作實驗的能力及合作交流的能力。互動率達(dá)100%。
4、情意修煉與開導(dǎo):通過實驗并與生活實際相聯(lián)系,形成實事求是的科學(xué)態(tài)度,在疑問驅(qū)使下嘗試解決問題,激發(fā)探究興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。投入率達(dá)100%。
5、觀念確認(rèn)與引導(dǎo):通過實驗認(rèn)同呼吸作用的實質(zhì)和意義。認(rèn)同率達(dá)100%。
三、障礙與生成關(guān)注
設(shè)計對照實驗,進(jìn)行有效探究,探究呼吸作用的實質(zhì)和意義,體驗科學(xué)研究和自主學(xué)習(xí)過程。
四、學(xué)程與導(dǎo)程活動
課前準(zhǔn)備:
教師:1、根據(jù)教科書中的知識,寫出預(yù)習(xí)提綱。
2、根據(jù)教科書中的實驗內(nèi)容,準(zhǔn)備實驗材料和用具。
3、制作植物呼吸作用實質(zhì)和意義的課件。
4、查詢書籍、網(wǎng)站、錄像、搜集有關(guān)呼吸作用的資料。
學(xué)生:1、根據(jù)預(yù)習(xí)提綱,預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。
2、派各組代表按要求準(zhǔn)備實驗。
3、查詢書籍、網(wǎng)站、錄像、搜集有關(guān)呼吸作用的資料。
課堂設(shè)計:
創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)探究興趣
同學(xué)們,我們知道呼吸是人和動物維持生命的基本生理活動,那么植物也進(jìn)行呼吸嗎?植物的呼吸作用是怎樣進(jìn)行的?它與動物的呼吸是否相同?本節(jié)課我們就來探究這些問題。
探究過程
1、植物呼吸作用產(chǎn)生co2
學(xué)生4人一組
取甲、乙兩個錐形瓶,在每個錐形瓶內(nèi)都倒入少量的澄清石灰水。
派代表在實驗前一天,將100g新鮮的和燙過的蔬菜(沸水燙2-3min)分別裝入兩個不漏氣的黑色塑料袋中,插入軟管扎緊袋口,并用止水夾夾緊軟管。(不加標(biāo)記)
取兩袋蔬菜,將軟管分別插入盛有澄清石灰水的錐形瓶中,移開止水夾,輕輕地擠壓塑料袋。
小組成員進(jìn)行觀察,并作好觀察記錄,教師巡回指導(dǎo)。教師提出問題:“實驗用的塑料袋為什么是黑色的?用白色塑料袋可以嗎?”
小組內(nèi)同學(xué)展開討論,得出兩種結(jié)論:
“可以用白色塑料袋,因為綠色植物體在白色塑料袋內(nèi)也能呼吸,呼吸就能產(chǎn)生co2,能使石灰水變渾濁。”
“不能用白色塑料袋,因為在光照下若用白色塑料袋,里面的綠色植物除了呼吸外,還可進(jìn)行光合作用。光合作用會利用co2,這樣袋內(nèi)co2含量少,不能使石灰水變渾濁,因此就不能證明植物呼吸作用產(chǎn)生co2。”
師:“這兩種說法哪一種正確呢?我這里有準(zhǔn)備好的白色塑料袋,袋內(nèi)裝有同樣的等量的蔬菜,現(xiàn)在我擠壓塑料袋,請同學(xué)觀察現(xiàn)象。”
同學(xué)們都停止討論,仔細(xì)觀察現(xiàn)象。
教師用力擠壓塑料袋,問道:“石灰水有沒有變化?”
“沒有變化”同學(xué)們齊聲說。
“是不是擠壓時間短?”一生懷疑地問。
師問:“黑色塑料袋有的裝新鮮蔬菜,有的裝燙熟的蔬菜,你們怎樣辨別?”
生答:“使石灰水變渾濁的塑料袋內(nèi)裝有新鮮蔬菜。”
“請說你的理由?”
“因為燙過的蔬菜細(xì)胞死了,不能進(jìn)行呼吸作用。”
師:“回答非常正確,通過以上實驗可以得出,植物的呼吸作用產(chǎn)生co2。”
2、植物的呼吸作用需要o2
(1)將新鮮的葉片和燙過的葉片分別放入密閉的錐形瓶中,在黑暗處一晝夜。
(2)把兩根燃燒的小木棒分別伸入兩錐形瓶中,觀察其現(xiàn)象,教師巡回指導(dǎo)組織討論:a、實驗現(xiàn)象。b、為什么會出現(xiàn)一小木棒熄滅、一小木棒繼續(xù)燃燒?c、錐形瓶能換成廣口瓶嗎?d、本實驗說明了什么?
學(xué)生通過閱讀課文,回答以上問題,教師予以補(bǔ)充。
3、呼吸作用的實質(zhì)和意義
出示植物呼吸作用實質(zhì)和意義的課件,在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)內(nèi)容總結(jié)呼吸作用實質(zhì)和意義。
教師:補(bǔ)充總結(jié)呼吸作用的實質(zhì)和意義。
引導(dǎo)學(xué)生列表比較光合作用和呼吸作用兩個過程的不同(條件、原料、產(chǎn)物、能量)
五、筆記與板書提綱
植物的呼吸作用
呼吸作用的實質(zhì)
吸收氧氣、放出二氧化碳、釋放能量
呼吸作用的意義
釋放能量供生命活動利用
六、練習(xí)與拓展選題
用蒜黃來驗證植物在光下也進(jìn)行呼吸作用
七、個別與重點輔導(dǎo)
學(xué)生姓名(略)
八、反思與點評記錄
將學(xué)生的常規(guī)實驗改為探究性實驗,把實驗的整個過程交給學(xué)生,解放了學(xué)生的手。教師不再是一個知識的傳授者,而是一個引路人,通過操作、觀察、分析,讓學(xué)生體驗獲取知識的過程,進(jìn)而主動發(fā)現(xiàn)知識、感悟知識并提升情感。在整個探究活動中,學(xué)生的熱情高,參與程度大,敢于大膽發(fā)表自己的見解。在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生不但獲得了知識,同時也增長了能力。
本節(jié)中的植物呼吸消耗氧、植物呼吸放出二氧化碳這樣較為簡單的實驗的準(zhǔn)備工作可交給學(xué)生,這樣可以培養(yǎng)生物興趣小組成員的實際動手能力。
呼吸作用 篇13
教學(xué)目標(biāo)
一、知識方面
1、使學(xué)生了解呼吸作用的概念
2、使學(xué)生掌握有氧呼吸的過程
3、使學(xué)生理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同
4、使學(xué)生理解呼吸作用的意義
5、使學(xué)生理解呼吸作用的本質(zhì)
6、使學(xué)生理解呼吸作用和光合作用這兩種生物界最重要的兩種生理過程的區(qū)別與聯(lián)系
二、能力方面
1、通過分析有氧呼吸的過程,訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)。
2、通過讓學(xué)生對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同、光合作用和呼吸作用的異同,培養(yǎng)學(xué)生列表比較能力和歸納的能力。
三、情感、態(tài)度、價值觀方面
通過引導(dǎo)學(xué)生討論利用光合作用、呼吸作用的原理,提出使作物增產(chǎn)的措施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會的理解,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)的意識,同時進(jìn)行生命科學(xué)價值觀的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是本章的重點內(nèi)容之一。教材包括、有氧呼吸、無氧呼吸以及呼吸作用的意義等四部分內(nèi)容。
1、呼吸作用的概念
教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物課本中提到的類似,只是更加強(qiáng)調(diào)發(fā)生的部位在細(xì)胞中,氧化的底物不只是葡萄糖,還有糖類、脂類和蛋白質(zhì),這部分內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)呼吸作用原理起到承上啟下的作用。
2、有氧呼吸
教材首先指出有氧呼吸是高等動、植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。
接著教材給出了有氧呼吸的總反應(yīng)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖闡述了有氧呼吸全過程的三個階段、并且指出了各階段進(jìn)行的場所:
第一階段是葡萄糖脫氫,產(chǎn)生還原性氫、丙酮酸和少量的ATP,這個階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行。
第二階段是丙酮酸繼續(xù)脫氫,同時需要水分子參與反應(yīng),產(chǎn)生還原性氫、二氧化碳和少量的ATP,這個階段在線粒體中進(jìn)行。
第三階段是前兩階段脫下的氫與氧氣結(jié)合生成水,這一階段產(chǎn)生了大量的ATP,這個階段也在線粒體中進(jìn)行。
3、無氧呼吸
教材首先說明生物一般是在無氧條件下能進(jìn)行無氧呼吸,并分別闡述了高等植物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所。
然后教材對一些高等植物的某些部分在進(jìn)行無氧呼吸時也可以產(chǎn)生乳酸又做了補(bǔ)充說明;同時教材還用小號字對有氧呼吸的進(jìn)化做了簡要的介紹。
教師在這里應(yīng)補(bǔ)充無氧呼吸與發(fā)酵這一組學(xué)生易混淆的概念。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
教材是以圖表結(jié)合講述的形式,對有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別進(jìn)行了比較。
5、呼吸作用的意義
教材從兩個方面論述了呼吸作用的意義,其一,為生物體的生命活動提供能量;其二,為其他化合物的合成提供能量;在這里教師有必要對呼吸的意義作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,如:呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料;再如有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用等。
教法建議
1、引言
因為呼吸作用在初中生物課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可設(shè)計問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度,并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式,同時參看課本圖解的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進(jìn)行表解分析。
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都有以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解。
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時也是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于生產(chǎn)實踐的相關(guān)問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向你請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,你能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
3、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。最后總結(jié)無氧呼吸的全過程。
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
5、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練其分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
6、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)。可以說,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用。
教學(xué)設(shè)計方案(一)
【課題】 第七節(jié) 生物的呼吸作用
【教學(xué)重點】 有氧呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的異同;呼吸作用的本質(zhì);呼吸作用和光合作用的區(qū)別與聯(lián)系。
【教學(xué)難點 】有氧呼吸過程;無氧呼吸的過程
【課時安排】2課時
【教學(xué)手段】掛圖、板圖、多媒體課件
【教學(xué)過程 】
第一課時
1、引言
因為呼吸作用在初中生物學(xué)課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可用下面的問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度:
你能寫出呼吸作用的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎?
呼吸作用的最本質(zhì)的物質(zhì)變化是什么?
呼吸作用最本質(zhì)的能量變化是什么?
呼吸作用發(fā)生在生物體的哪個部位?
呼吸作用的原料是什么?等等
因此,可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平化學(xué)反應(yīng)式,同時參看課本的圖解的的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進(jìn)行表解分析,如
第一階段
第二階段
第三階段
場所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體
線粒體
反應(yīng)物
葡萄糖
丙酮酸和水
還原性氫和氧氣
生成物
丙酮酸和還原性氫
二氧化碳和還原性氫
水
產(chǎn)生ATP數(shù)量
少量(2)
少量(2)
大量(4)
需要ATP數(shù)量
需要(2)
不需要
不需要
氧的關(guān)系
無關(guān)
無關(guān)
有關(guān)
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解:
①如:教師應(yīng)使學(xué)生明白有機(jī)物在體外氧化(即燃燒)與有機(jī)物在體內(nèi)氧化的化學(xué)本質(zhì)是完全一樣的,但其化學(xué)反應(yīng)的歷程卻是不一樣的,為此可提出這樣的問題:“有人說葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的氧化就是葡萄糖在體內(nèi)的“燃燒”過程,你認(rèn)為這一說法有道理嗎?”
本題涉及到了生物體的另一項極其重要的生理過程,即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的這種生理作用為什么可以叫“燃燒”,我們從對下表的分析入手,深入了解一下呼吸作用。
②再如:引導(dǎo)學(xué)生分析明白有氧呼吸為什么是一個氧化分解過程,教師可提出這樣問題:“你能分析一下為什么呼吸作用與有機(jī)物的氧化分解是同一個含義嗎?”
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)實際上是物質(zhì)得失電子的問題,對于一個有機(jī)化學(xué)反應(yīng),可以有一個較為簡單的方法判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),若一個有機(jī)化合物去氫或加氧,這個物質(zhì)就是被氧化了,如果一個有機(jī)化合物加氫或去氧,這個物質(zhì)就是被還原了。教學(xué)設(shè)計方案
第二課時
1、引言
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時又是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教 師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于人們生產(chǎn)實踐相關(guān)的問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向?qū)W生請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,學(xué)生能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
本題實際是要學(xué)生來分析如何控制儲存室的環(huán)境因素,即貯藏條件。
農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果都是有生命的,不斷地進(jìn)行著呼吸作用。如果呼吸速率快,會引起有機(jī)物的大量消耗,造成儲存量減少而且影響品質(zhì);呼吸作用放出的水,又會造成儲存環(huán)境濕度過大;呼吸放出的熱量,會使儲存環(huán)境溫度升高;高溫、高濕的環(huán)境會使儲存室中的有害細(xì)菌、霉菌大量滋生繁殖,導(dǎo)致作物種子、蔬菜或水果腐爛變質(zhì);同時高溫、高濕的環(huán)境反過來又會進(jìn)一步加快呼吸作用的速率,造成惡性循環(huán)。
因此為了能達(dá)到長期儲存的目的,人們總是希望儲存物的有氧呼吸或無氧呼吸都減弱一些。大家都知道,呼吸作用是受控狀態(tài)下對葡萄糖的氧化分解過程,而酶是調(diào)控這一過程的關(guān)鍵因素之一,同時酶又受到諸多因素的影響。因此,凡能影響呼吸作用過程中酶的各種因素,就必然會影響呼吸作用的速率。
哪些因素會降低呼吸作用呢?
其一是儲存濕度,即作物種子含水量這個因素。我們知道,當(dāng)生物體中自由水與結(jié)合水的比例升高時,其代謝速率就會相應(yīng)增強(qiáng),因此對作物種子而言,入庫前的晾曬是必須的,而且種子含水量要低于一定標(biāo)準(zhǔn)時才準(zhǔn)入庫。有關(guān)部門規(guī)定的安全水分標(biāo)準(zhǔn):在長江下游地區(qū),小麥種子含水量是12.5%以下,稻谷是14.5%以下;廣東省,稻谷是13.5%以下,因為南方高溫多濕,要求更高一些。實驗發(fā)現(xiàn),稻谷等種子含水量超過14.5%時呼吸速率即會驟然上升。
其二是儲存溫度因素。酶活性在一定溫度范圍內(nèi),是隨著溫度的升高而增強(qiáng)的,因此降低儲存室的溫度也是行之有效的方法之一。
其三是氧氣濃度。氧氣是有氧呼吸的原料,二氧化碳是呼吸作用的產(chǎn)物,根據(jù)化學(xué)平衡原理,降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低呼吸作用的速率。如番茄儲存過程中可抽去空氣,補(bǔ)充氮氣,把氧濃度調(diào)節(jié)到3-6%左右,這樣,番茄可貯藏1個月甚至3個月以上。
這里有一個問題必須提一提,有的同學(xué)認(rèn)為:把氧氣濃度減得越低,呼吸作用速率就越低,這種看法對嗎?不完全對,當(dāng)環(huán)境中無氧氣時,有些植物細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸,而氧氣的存在可以起到抑制無氧呼吸的作用,因此氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到一個合適濃度,在這個濃度下,氧氣濃度無論對無氧呼吸還是有氧呼吸都可起抑制作用。
當(dāng)然,為了長期儲存作物種粒、蔬菜或水果,還應(yīng)注意防治害蟲、消毒滅菌、保鮮保質(zhì)等諸多問題。
綜上,大致歸納出儲存環(huán)境的三點最基本要求是低溫、低濕、低氧。
2、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”。從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。細(xì)胞內(nèi)無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。
最后總結(jié)無氧呼吸的全過程
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
對基礎(chǔ)較好的班,可適當(dāng)補(bǔ)充無氧呼吸進(jìn)化到有氧呼吸的歷程:在遠(yuǎn)古時期,地球的大氣中沒有氧氣,那時微生物的呼吸都是無氧呼吸。隨著大氣中出現(xiàn)了氧氣,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了有氧呼吸的酶類,在無氧呼吸的基礎(chǔ)上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生更多的ATP,為生物體提供更多的可做功的自由能,有氧呼吸逐漸成為絕大多數(shù)生物的主要呼吸形式。有些生物的無氧呼吸的能力一直保留到現(xiàn)在,使這些生物體或部分器官組織在缺氧條件下仍可提供生命活動所需的能量,這充分體現(xiàn)了在分子水平同樣有著生物對環(huán)境的適應(yīng)現(xiàn)象。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論:
①無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精或乳酸,其產(chǎn)物的差異由什么決定的?
②為什么無氧呼吸釋放出的能量比有氧呼吸要少得多?
在無氧呼吸中,葡萄糖并不是完全的氧化反應(yīng),產(chǎn)生酒精和乳酸的過程中還有還原反應(yīng),因此產(chǎn)生的是不徹底的氧化產(chǎn)物,分解時所釋放出的能量比有氧呼吸釋放出就少得多。例如,1mol葡萄糖在分解成乳酸后,共釋放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量含有存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
③能進(jìn)行有氧呼吸的生物,如酵母菌,在缺氧情況下進(jìn)行無氧呼吸,為什么在有氧氣存在的條件下,無氧呼吸會受到抑制?
但由于缺氧,葡萄糖不能徹底分解,產(chǎn)生的酒精或乳酸等分解不徹底的產(chǎn)物中還儲存著許多能量,所以釋放出的能量較少,如果長期缺氧就難以維持正常的生命活動;同時無氧呼吸產(chǎn)生的酒精或乳酸對生物體也有一定的毒害作用,因此能進(jìn)行有氧呼吸的生物不能忍受長時間的無氧呼吸。
④為什么酵母菌由無氧呼吸轉(zhuǎn)為有氧呼吸后,其葡萄糖的消耗量會大大降低(即所謂的巴斯德效應(yīng))?
⑤你能在生活實際中列舉出實例來說明在酒精或乳酸中還儲存著能量嗎?
3、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同
項目
有氧呼吸
無氧呼吸
呼吸場所
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體
全過程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
是否需氧
第一、二階段不需要氧氣,第三階段需要氧氣
全過程均不需要氧氣
氧化分解是否徹底
徹底
不徹底
氧化產(chǎn)物
二氧化碳和水
有小分子有機(jī)物存在于最終氧化產(chǎn)物中,如酒精或乳酸
能量釋放
釋放出大量能量
釋放出少量能量
產(chǎn)生ATP數(shù)目
1mol葡萄糖可產(chǎn)生36或38molATP
1mol葡萄糖可產(chǎn)生2molATP
是否需酶
需要酶
需要酶
化學(xué)本質(zhì)
氧化分解有機(jī)物,釋放能量
氧化分解有機(jī)物,釋放能量
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
這個問題涉及了人體不同運動所利用的能源物質(zhì)和產(chǎn)能方式的問題。
糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都可以提供能量,但糖類是體育活動的主要能源。
我們先以運動員的訓(xùn)練為例:
運動員訓(xùn)練所消耗的絕大數(shù)能量來源于葡萄糖和糖元。在任何運動的最初半個小時內(nèi),能量的主要來源都是肌肉中的糖元。肌肉通常能儲存大約275克糖元,足以供給90分鐘以內(nèi)運動所需要的“燃料”;90-120分鐘的持續(xù)運動之后,糖元的儲存量減小,而肌肉則開始利用血糖中的能量。儲存的糖元一旦被用光,運動員就精疲力竭。
儲存在皮下和肌肉中的脂肪雖然儲存的能量多,但不如糖類的能量那樣易被利用,在運動員運動30分鐘后才會有較多的脂肪被轉(zhuǎn)化為能量。脂肪的利用量越多,消耗的糖元就越少。因為糖元的儲存量是有限的,而脂肪的儲存量相對豐富,所以對于持久的運動來說,脂肪是更好的能源,但它不能像糖類那樣可迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰浚倚枰嗟难鯕馊パ趸?/p>
人們長期以來誤認(rèn)為運動員最重要的養(yǎng)分是蛋白質(zhì),如古代的運動員強(qiáng)調(diào)高蛋白飲食,但實際上人體只有在饑餓或極度營養(yǎng)不良時才使用蛋白質(zhì)作為直接的能源,所以蛋白質(zhì)對運動員的能量需要起不到太大的作用。
再說說你吧。
你的身體可根據(jù)運動的強(qiáng)度、運動持續(xù)的時間和頻繁程度而利用不同量的糖類和脂肪。
而且你的運動有可能是厭氧的,也有可能是需氧的。厭氧運動一般是高強(qiáng)度、短時間的,這時肌肉不能及時獲得其所需要的全部氧氣,這類運動包括200-400米短跑、50米游泳、舉重、足球、籃球、排球等,這些運動需要在短時間內(nèi)迅速爆發(fā)性地提供大量能量。在厭氧運動中人體主要是利用糖元,雖然每次爆發(fā)運動的持續(xù)時間不長,但多次累積的結(jié)果也會導(dǎo)致糖元的耗盡。
需氧運動的強(qiáng)度方面一般是低等到中等程度的,但持續(xù)時間長,例如馬拉松賽跑、長距離游泳或騎自行車、慢跑等。在這些運動中,肌肉細(xì)胞能夠獲得它們所需要的絕大部分氧氣,能源物質(zhì)大約70%來自于糖元,其余來自于脂肪。
通過上面的分析學(xué)生可能已經(jīng)知道,生物體產(chǎn)生ATP的方式大致有三:有氧呼吸(大量)、無氧呼吸(少量)及磷酸肌酸中能量的轉(zhuǎn)移(少)。在不同的生理狀態(tài)下,主要通過何種途徑形成ATP,就需要理解有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸的反應(yīng)產(chǎn)物及供能的特點。
當(dāng)你進(jìn)行長跑時(比如說5000跑或10000米跑,要提問學(xué)生是否跑過),此時為需氧運動,此過程中供能的主要方式是有氧呼吸;
當(dāng)你進(jìn)行200米跑時為厭氧運動,此過程中主要的供能方式是無氧呼吸,而人體糖類物質(zhì)無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸,因此血液中乳酸含量顯著增加;
當(dāng)你進(jìn)行100米跑時情況較為特殊,此過程特點是在非常短的時間內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到高速狀態(tài),需要消耗大量的能量,但此時有氧呼吸,甚至于無氧呼吸都沒有及時被調(diào)動起來,以適應(yīng)這種高能量需求,怎么辦呢?原來此時ATP的合成完全依靠體內(nèi)高能化合物磷酸肌酸的能量轉(zhuǎn)移。當(dāng)磷酸肌酸分解為肌酸和磷酸時,能釋放出大量的能量迅速形成ATP,供機(jī)體劇烈運動時對能量的需求。要注意由磷酸肌酸轉(zhuǎn)移到ATP的能量是非常有限的,不能維持較長的時間。
學(xué)生會有這樣的常識,就是當(dāng)自己劇烈運動(如400米跑)后,機(jī)體已不處于運動狀態(tài),還會持續(xù)劇烈呼吸一段時間?剛才提到過,人體在厭氧運動時,無氧呼吸占優(yōu)勢,人體在需氧運動時,有氧呼吸占優(yōu)勢,其實只要人處于劇烈運動中,不論是厭氧運動還是需氧運動,都會有無氧呼吸存在,而細(xì)胞的無氧呼吸都會有糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乳酸,這是人體細(xì)胞尤其是肌肉細(xì)胞處于缺氧狀態(tài)時產(chǎn)生ATP的一種應(yīng)急手段。由于乳酸可在肝臟再轉(zhuǎn)化為丙酮酸,進(jìn)而在有氧條件下被徹底氧化為二氧化碳和水,而把乳酸間接氧化為二氧化碳和水的過程中需要大量氧氣。因此,劇烈運動后的一段時間的深呼吸實際上是使人體攝入更多的氧氣,以抵償在運動時氧氣的虧欠,所以有一個有趣的名字來說明此種現(xiàn)象,叫“還氧債”。
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
正確的答案是:病毒既不進(jìn)行有氧呼吸,也不進(jìn)行無氧呼吸。那么病毒進(jìn)行各種生命活動的能量,即ATP從何而來呢?原來,病毒是一種非常特殊的生命體,它所需的ATP、合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸,復(fù)制、轉(zhuǎn)錄所需的核苷酸等物質(zhì)全部是從宿主細(xì)胞(即病毒所寄生的活細(xì)胞)中獲得。所以說,病毒只能生活在活細(xì)胞中,一旦離開了活細(xì)胞,病毒不表現(xiàn)出任何生命現(xiàn)象。
4、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同
比較項目
光合作用
有氧呼吸
區(qū)
別
反應(yīng)部位
光反應(yīng)在葉綠體的基粒片層結(jié)構(gòu)(類囊體)的薄膜上,暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體中
所需條件
光反應(yīng)需要光,暗反應(yīng)不需要光,需酶
只需酶
物質(zhì)變化
無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物
有機(jī)物徹底氧化為無機(jī)物
代謝類型
同化作用
異化作用
進(jìn)行的時間
綠色植物光下進(jìn)行
一切生物及其生活的部分隨時隨刻都在進(jìn)行
與光的關(guān)系
在光下才能進(jìn)行
與光無關(guān),每時每刻都在進(jìn)行
能量變化
光能儲存在合成的有機(jī)物中
有機(jī)物物中的能量被釋放出來,其中約有40%左右轉(zhuǎn)移到ATP中,其它以熱能散失
聯(lián)系
光合作用為所有生物的有氧呼吸作用提供有機(jī)營養(yǎng)和氧氣,有氧呼吸為光合作用提供二氧化碳和水。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
人們發(fā)現(xiàn)知識、掌握科學(xué)規(guī)律的最終目的是用之以實踐,解決人類種種日益加劇的生存危機(jī),為人類造福,使人類與自然能長期和諧地發(fā)展。同樣,當(dāng)學(xué)習(xí)了光合作用、呼吸作用這些生物體最基本卻又極其重要的生理過程后,你的腦子里有沒有想到過,如何利用所學(xué)知識用之于實際生活中,這種學(xué)以致用的想法非常重要。
提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法很多,其中的原理卻很簡單,可以歸結(jié)為一句話:加強(qiáng)光合積累、降低呼吸消耗,即:想方法加快光合作用的速率,同時又能適當(dāng)?shù)亟档秃粑饔玫乃俾省N覀兿旅嫠懻摰母鞣N方法都是圍繞這個根本思路展開的。
(1)先來分析一下照射在葉面上的太陽能散失和利用的大致情況:
(2)我們一起總結(jié)一下提高農(nóng)作物產(chǎn)量的具體方法及其生物學(xué)原理。
具體措施
原理
適當(dāng)增加光強(qiáng)
加強(qiáng)光合積累
改變光質(zhì)
加強(qiáng)光合積累
延長光合時間
一年兩熟、三熟
加強(qiáng)光合積累
延長生育期
補(bǔ)充人工光照
增加光合面積
合理密植
加強(qiáng)光合積累
改變植物體株形
適當(dāng)增加CO2濃度
控制栽培密度、使后期通風(fēng)良好
加強(qiáng)光合積累
增施有機(jī)肥料
深施碳酸氫銨肥料
適當(dāng)減少O2濃度
降低呼吸消耗
適當(dāng)增加晝夜溫差
加強(qiáng)光合積累的同時,降低呼吸消耗
5、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)。可以說,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用。
探究活動
酵母菌的培養(yǎng)與分離
【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)培養(yǎng)和分離酵母菌的技術(shù)和方法
【實驗原理】
大多數(shù)酵母菌為腐生,其生活最適pH為4.5一6,常見于含糖分較高的環(huán)境中,例如果園土、菜地土及果皮等植物表面。酵母菌生長迅速,易于分離培養(yǎng),在液體培養(yǎng)基中,酵母菌比霉菌生長得快。
利用酵母菌喜歡酸性環(huán)境的特點,常用酸性液體培養(yǎng)基獲得酵母菌的培養(yǎng)液(這樣做的好處是酸性培養(yǎng)條件則可抑制細(xì)菌的生長),然后在固體培養(yǎng)基上用劃線法分離之。
【實驗材料和用具】
1、甘蔗、成熟葡萄或蘋果等果皮、0.1%美藍(lán)染液、1ml的無菌吸管、無菌培養(yǎng)皿等。
2、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基:
原料:馬鈴薯(200克)、葡萄糖(20克)、瓊脂(15-20克)、蒸餾水(1000ml)。
配制方法:
(1)先將馬鈴薯去皮,切片,稱200克并加蒸餾水1000ml,煮沸半小時,用紗布過濾,補(bǔ)足蒸餾水量至1000ml ,制成20%的馬鈴薯汁。
(2)在20%的馬鈴薯汁中加入瓊脂,煮沸溶化,補(bǔ)足水分并在115攝氏度條件下高壓滅菌20分種。
(3)加入葡萄糖,制成培養(yǎng)酵母菌的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基。
3、乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液:配方同上,但不加瓊脂而加乳酸,按每1000ml培養(yǎng)液中含5ml乳酸的量加入,并分裝試管。
【實驗步驟】
l、接種:取一小塊果皮,不需沖洗,直接接入乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液管中,置28一30℃,培養(yǎng)24小時,可見培養(yǎng)液變混濁。
2、培養(yǎng),用無菌吸管取上述培養(yǎng)后培養(yǎng)液0.lml,注入另一管乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液中,置28一30℃再培養(yǎng)24小時或稍長(過長則霉菌長出)。
3、觀察:用無菌操作法取少許菌液置于載玻片中央的0.l%美藍(lán)染色液中,混勻后加蓋玻片制成水浸片,先用低倍鏡后換高倍鏡觀察酵母菌的形態(tài)和出芽生殖情況。
活酵母菌可使美藍(lán)還原,從而使菌體不著色,用此方法可判斷酵母菌的死活。
4、分離:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基溶化后制成平板。用劃線法分離酵母菌培養(yǎng)液,從而得到單個菌落。挑取單個菌落反復(fù)再次劃線分離純化,最終可獲得純培養(yǎng)。
呼吸作用 篇14
教學(xué)目標(biāo)
一、知識方面
1、使學(xué)生了解呼吸作用的概念
2、使學(xué)生掌握有氧呼吸的過程
3、使學(xué)生理解有氧呼吸和無氧呼吸的異同
4、使學(xué)生理解呼吸作用的意義
5、使學(xué)生理解呼吸作用的本質(zhì)
6、使學(xué)生理解呼吸作用和光合作用這兩種生物界最重要的兩種生理過程的區(qū)別與聯(lián)系
二、能力方面
1、通過分析有氧呼吸的過程,訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)他們良好的思維品質(zhì)。
2、通過讓學(xué)生對比有氧呼吸和無氧呼吸的異同、光合作用和呼吸作用的異同,培養(yǎng)學(xué)生列表比較能力和歸納的能力。
三、情感、態(tài)度、價值觀方面
通過引導(dǎo)學(xué)生討論利用光合作用、呼吸作用的原理,提出使作物增產(chǎn)的措施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、社會的理解,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心身邊的科學(xué)的意識,同時進(jìn)行生命科學(xué)價值觀的教育。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)是本章的重點內(nèi)容之一。教材包括、有氧呼吸、無氧呼吸以及呼吸作用的意義等四部分內(nèi)容。
1、呼吸作用的概念
教材中提及的呼吸的概念基本上和初中生物課本中提到的類似,只是更加強(qiáng)調(diào)發(fā)生的部位在細(xì)胞中,氧化的底物不只是葡萄糖,還有糖類、脂類和蛋白質(zhì),這部分內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)呼吸作用原理起到承上啟下的作用。
2、有氧呼吸
教材首先指出有氧呼吸是高等動、植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,通常所說的呼吸作用就是指有氧呼吸。
接著教材給出了有氧呼吸的總反應(yīng)式,在此基礎(chǔ)上結(jié)合插圖闡述了有氧呼吸全過程的三個階段、并且指出了各階段進(jìn)行的場所:
第一階段是葡萄糖脫氫,產(chǎn)生還原性氫、丙酮酸和少量的ATP,這個階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行。
第二階段是丙酮酸繼續(xù)脫氫,同時需要水分子參與反應(yīng),產(chǎn)生還原性氫、二氧化碳和少量的ATP,這個階段在線粒體中進(jìn)行。
第三階段是前兩階段脫下的氫與氧氣結(jié)合生成水,這一階段產(chǎn)生了大量的ATP,這個階段也在線粒體中進(jìn)行。
3、無氧呼吸
教材首先說明生物一般是在無氧條件下能進(jìn)行無氧呼吸,并分別闡述了高等植物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸及其場所。
然后教材對一些高等植物的某些部分在進(jìn)行無氧呼吸時也可以產(chǎn)生乳酸又做了補(bǔ)充說明;同時教材還用小號字對有氧呼吸的進(jìn)化做了簡要的介紹。
教師在這里應(yīng)補(bǔ)充無氧呼吸與發(fā)酵這一組學(xué)生易混淆的概念。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的異同
教材是以圖表結(jié)合講述的形式,對有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別進(jìn)行了比較。
5、呼吸作用的意義
教材從兩個方面論述了呼吸作用的意義,其一,為生物體的生命活動提供能量;其二,為其他化合物的合成提供能量;在這里教師有必要對呼吸的意義作適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,如:呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料;再如有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用等。
教法建議
1、引言
因為呼吸作用在初中生物課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可設(shè)計問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度,并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式,同時參看課本圖解的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進(jìn)行表解分析。
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都有以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解。
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時也是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于生產(chǎn)實踐的相關(guān)問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向你請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,你能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
3、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。最后總結(jié)無氧呼吸的全過程。
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論。
4、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同。
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
5、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練其分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
6、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)。可以說,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用。
教學(xué)設(shè)計方案(一)
【課題】 第七節(jié)
【教學(xué)重點】 有氧呼吸的過程;有氧呼吸和無氧呼吸的異同;呼吸作用的本質(zhì);呼吸作用和光合作用的區(qū)別與聯(lián)系。
【教學(xué)難點 】有氧呼吸過程;無氧呼吸的過程
【課時安排】2課時
【教學(xué)手段】掛圖、板圖、多媒體課件
【教學(xué)過程 】
第一課時
1、引言
因為呼吸作用在初中生物學(xué)課上也是重點學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)原理之一,所以學(xué)生對呼吸作用的最基本的物質(zhì)變化和能量變化還是有基礎(chǔ)的,因此引言可從學(xué)生已有的對呼吸的理解作為切入點,教師可用下面的問題串檢測學(xué)生對呼吸的理解程度:
你能寫出呼吸作用的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎?
呼吸作用的最本質(zhì)的物質(zhì)變化是什么?
呼吸作用最本質(zhì)的能量變化是什么?
呼吸作用發(fā)生在生物體的哪個部位?
呼吸作用的原料是什么?等等
因此,可以把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起進(jìn)行教學(xué)。
2、有氧呼吸
(1)讓學(xué)生比較初中和高中生物學(xué)課本所給的的有氧呼吸的總反應(yīng)方程式,在比較中體會有氧呼吸的產(chǎn)物與反應(yīng)物都需要水這一事實。
(2)有氧呼吸的過程
①有氧呼吸過程程中的物質(zhì)變化和ATP的產(chǎn)生
在引導(dǎo)學(xué)生討論以葡萄糖為底物的有氧呼吸的三個階段時,可采用如下教法:教師一邊寫化學(xué)反應(yīng)程式,一邊讓學(xué)生配平化學(xué)反應(yīng)式,同時參看課本的圖解的的方法來進(jìn)行教學(xué)。
A、第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,一個分子的葡萄糖分解成兩個分子的丙酮酸,同時脫下4個[H];在葡萄糖分解的過程中釋放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
B、第二階段:丙酮酸進(jìn)入線粒體的基質(zhì)中,兩分子丙酮酸和6個水分子中的氫全部脫下,共脫下20個[H],丙酮被氧化分解成二氧化碳;在此過程釋放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,產(chǎn)生少量的ATP。
C、第三階段:在線粒體的內(nèi)膜上,前兩階段脫下的共24個[H]與從外界吸收或葉綠體光合作用產(chǎn)生的6個O2結(jié)合成水;在此過程中釋放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,產(chǎn)生大量的ATP。
教師可指導(dǎo)學(xué)生把有氧呼吸的三個階段進(jìn)行表解分析,如
第一階段
第二階段
第三階段
場所
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體
線粒體
反應(yīng)物
葡萄糖
丙酮酸和水
還原性氫和氧氣
生成物
丙酮酸和還原性氫
二氧化碳和還原性氫
水
產(chǎn)生ATP數(shù)量
少量(2)
少量(2)
大量(4)
需要ATP數(shù)量
需要(2)
不需要
不需要
氧的關(guān)系
無關(guān)
無關(guān)
有關(guān)
(3)有氧呼吸過程中能量變化
教師應(yīng)向?qū)W生說明,在有氧呼吸過程中,葡萄糖徹底氧化分解,1mol的葡萄糖在徹底氧化分解以后,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ的能量儲存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
(4)在學(xué)生完全清楚了有氧呼吸的三個步驟后,教師應(yīng)提一些綜合性的問題,讓學(xué)生在討論過程中,深化對有氧呼吸過程的理解:
①如:教師應(yīng)使學(xué)生明白有機(jī)物在體外氧化(即燃燒)與有機(jī)物在體內(nèi)氧化的化學(xué)本質(zhì)是完全一樣的,但其化學(xué)反應(yīng)的歷程卻是不一樣的,為此可提出這樣的問題:“有人說葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的氧化就是葡萄糖在體內(nèi)的“燃燒”過程,你認(rèn)為這一說法有道理嗎?”
本題涉及到了生物體的另一項極其重要的生理過程,即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)的這種生理作用為什么可以叫“燃燒”,我們從對下表的分析入手,深入了解一下呼吸作用。
②再如:引導(dǎo)學(xué)生分析明白有氧呼吸為什么是一個氧化分解過程,教師可提出這樣問題:“你能分析一下為什么呼吸作用與有機(jī)物的氧化分解是同一個含義嗎?”
氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)實際上是物質(zhì)得失電子的問題,對于一個有機(jī)化學(xué)反應(yīng),可以有一個較為簡單的方法判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng),若一個有機(jī)化合物去氫或加氧,這個物質(zhì)就是被氧化了,如果一個有機(jī)化合物加氫或去氧,這個物質(zhì)就是被還原了。教學(xué)設(shè)計方案
第二課時
1、引言
為使學(xué)生樹立學(xué)以致用的觀念,同時又是對上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí),教 師還可以提一些利用有氧呼吸原理用于人們生產(chǎn)實踐相關(guān)的問題,供學(xué)生討論,同時加深對有氧呼吸的理解。比如教師可設(shè)計這樣的問題:
“如果有人向?qū)W生請教怎么能長期儲存農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果,學(xué)生能利用學(xué)過的呼吸作用原理,提供一些有價值的建議或措施嗎?”
本題實際是要學(xué)生來分析如何控制儲存室的環(huán)境因素,即貯藏條件。
農(nóng)作物種粒、蔬菜或水果都是有生命的,不斷地進(jìn)行著呼吸作用。如果呼吸速率快,會引起有機(jī)物的大量消耗,造成儲存量減少而且影響品質(zhì);呼吸作用放出的水,又會造成儲存環(huán)境濕度過大;呼吸放出的熱量,會使儲存環(huán)境溫度升高;高溫、高濕的環(huán)境會使儲存室中的有害細(xì)菌、霉菌大量滋生繁殖,導(dǎo)致作物種子、蔬菜或水果腐爛變質(zhì);同時高溫、高濕的環(huán)境反過來又會進(jìn)一步加快呼吸作用的速率,造成惡性循環(huán)。
因此為了能達(dá)到長期儲存的目的,人們總是希望儲存物的有氧呼吸或無氧呼吸都減弱一些。大家都知道,呼吸作用是受控狀態(tài)下對葡萄糖的氧化分解過程,而酶是調(diào)控這一過程的關(guān)鍵因素之一,同時酶又受到諸多因素的影響。因此,凡能影響呼吸作用過程中酶的各種因素,就必然會影響呼吸作用的速率。
哪些因素會降低呼吸作用呢?
其一是儲存濕度,即作物種子含水量這個因素。我們知道,當(dāng)生物體中自由水與結(jié)合水的比例升高時,其代謝速率就會相應(yīng)增強(qiáng),因此對作物種子而言,入庫前的晾曬是必須的,而且種子含水量要低于一定標(biāo)準(zhǔn)時才準(zhǔn)入庫。有關(guān)部門規(guī)定的安全水分標(biāo)準(zhǔn):在長江下游地區(qū),小麥種子含水量是12.5%以下,稻谷是14.5%以下;廣東省,稻谷是13.5%以下,因為南方高溫多濕,要求更高一些。實驗發(fā)現(xiàn),稻谷等種子含水量超過14.5%時呼吸速率即會驟然上升。
其二是儲存溫度因素。酶活性在一定溫度范圍內(nèi),是隨著溫度的升高而增強(qiáng)的,因此降低儲存室的溫度也是行之有效的方法之一。
其三是氧氣濃度。氧氣是有氧呼吸的原料,二氧化碳是呼吸作用的產(chǎn)物,根據(jù)化學(xué)平衡原理,降低反應(yīng)物濃度或增加產(chǎn)物濃度都會降低呼吸作用的速率。如番茄儲存過程中可抽去空氣,補(bǔ)充氮氣,把氧濃度調(diào)節(jié)到3-6%左右,這樣,番茄可貯藏1個月甚至3個月以上。
這里有一個問題必須提一提,有的同學(xué)認(rèn)為:把氧氣濃度減得越低,呼吸作用速率就越低,這種看法對嗎?不完全對,當(dāng)環(huán)境中無氧氣時,有些植物細(xì)胞可進(jìn)行無氧呼吸,而氧氣的存在可以起到抑制無氧呼吸的作用,因此氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到一個合適濃度,在這個濃度下,氧氣濃度無論對無氧呼吸還是有氧呼吸都可起抑制作用。
當(dāng)然,為了長期儲存作物種粒、蔬菜或水果,還應(yīng)注意防治害蟲、消毒滅菌、保鮮保質(zhì)等諸多問題。
綜上,大致歸納出儲存環(huán)境的三點最基本要求是低溫、低濕、低氧。
2、無氧呼吸
(1)無氧呼吸的概念
教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:“生物體在什么情況下,可能會供氧不足?”,這樣很自然地有了下一設(shè)問:“在缺氧條件下,生物體如何呼吸呢?”。從而引入對無氧呼吸的學(xué)習(xí)。
教師應(yīng)向?qū)W生解釋我們平常所說的呼吸作用實際上指的有氧呼吸,它是在有氧的條件下進(jìn)行的。無氧呼吸一般是指細(xì)胞在無氧條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解成不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放出少量能量的過程。這個過程對于高等生物稱為無氧呼吸,如果是微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。細(xì)胞內(nèi)無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
(2)無氧呼吸的過程
教師可采用一邊寫化學(xué)方程式,一邊讓學(xué)生配平反應(yīng)式的方法進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析討論高等植物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所、高等動物細(xì)胞的無氧呼吸過程及其場所。
最后總結(jié)無氧呼吸的全過程
第一階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,與有氧呼吸的第一階段完全相同。
第二階段:在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解為酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化為乳酸。
對基礎(chǔ)較好的班,可適當(dāng)補(bǔ)充無氧呼吸進(jìn)化到有氧呼吸的歷程:在遠(yuǎn)古時期,地球的大氣中沒有氧氣,那時微生物的呼吸都是無氧呼吸。隨著大氣中出現(xiàn)了氧氣,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了有氧呼吸的酶類,在無氧呼吸的基礎(chǔ)上發(fā)展出有氧呼吸。由于有氧呼吸比無氧呼吸產(chǎn)生更多的ATP,為生物體提供更多的可做功的自由能,有氧呼吸逐漸成為絕大多數(shù)生物的主要呼吸形式。有些生物的無氧呼吸的能力一直保留到現(xiàn)在,使這些生物體或部分器官組織在缺氧條件下仍可提供生命活動所需的能量,這充分體現(xiàn)了在分子水平同樣有著生物對環(huán)境的適應(yīng)現(xiàn)象。
為使學(xué)生加深對無氧呼吸的理解,教師可設(shè)計一些問題供學(xué)生討論:
①無氧呼吸的產(chǎn)物有酒精或乳酸,其產(chǎn)物的差異由什么決定的?
②為什么無氧呼吸釋放出的能量比有氧呼吸要少得多?
在無氧呼吸中,葡萄糖并不是完全的氧化反應(yīng),產(chǎn)生酒精和乳酸的過程中還有還原反應(yīng),因此產(chǎn)生的是不徹底的氧化產(chǎn)物,分解時所釋放出的能量比有氧呼吸釋放出就少得多。例如,1mol葡萄糖在分解成乳酸后,共釋放出196.65kJ的能量,其中有61.08kJ的能量含有存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失了。
③能進(jìn)行有氧呼吸的生物,如酵母菌,在缺氧情況下進(jìn)行無氧呼吸,為什么在有氧氣存在的條件下,無氧呼吸會受到抑制?
但由于缺氧,葡萄糖不能徹底分解,產(chǎn)生的酒精或乳酸等分解不徹底的產(chǎn)物中還儲存著許多能量,所以釋放出的能量較少,如果長期缺氧就難以維持正常的生命活動;同時無氧呼吸產(chǎn)生的酒精或乳酸對生物體也有一定的毒害作用,因此能進(jìn)行有氧呼吸的生物不能忍受長時間的無氧呼吸。
④為什么酵母菌由無氧呼吸轉(zhuǎn)為有氧呼吸后,其葡萄糖的消耗量會大大降低(即所謂的巴斯德效應(yīng))?
⑤你能在生活實際中列舉出實例來說明在酒精或乳酸中還儲存著能量嗎?
3、有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸和無氧呼吸從葡萄糖到丙酮酸這一階段完全相同,只是從丙酮酸開始它們分別沿不同的途徑形成不同的產(chǎn)物。
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與無氧呼吸的異同
項目
有氧呼吸
無氧呼吸
呼吸場所
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體
全過程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
是否需氧
第一、二階段不需要氧氣,第三階段需要氧氣
全過程均不需要氧氣
氧化分解是否徹底
徹底
不徹底
氧化產(chǎn)物
二氧化碳和水
有小分子有機(jī)物存在于最終氧化產(chǎn)物中,如酒精或乳酸
能量釋放
釋放出大量能量
釋放出少量能量
產(chǎn)生ATP數(shù)目
1mol葡萄糖可產(chǎn)生36或38molATP
1mol葡萄糖可產(chǎn)生2molATP
是否需酶
需要酶
需要酶
化學(xué)本質(zhì)
氧化分解有機(jī)物,釋放能量
氧化分解有機(jī)物,釋放能量
教師為學(xué)生提供有價值的,與學(xué)生生活密切相關(guān)的討論話題,以強(qiáng)化對二者聯(lián)系的理解。如可提問題:
①你每天都進(jìn)行很多運動吧?你是否想過,當(dāng)你進(jìn)行不同形式的運動時,你的身體其實采用不同的方式為你供能呢?
這個問題涉及了人體不同運動所利用的能源物質(zhì)和產(chǎn)能方式的問題。
糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都可以提供能量,但糖類是體育活動的主要能源。
我們先以運動員的訓(xùn)練為例:
運動員訓(xùn)練所消耗的絕大數(shù)能量來源于葡萄糖和糖元。在任何運動的最初半個小時內(nèi),能量的主要來源都是肌肉中的糖元。肌肉通常能儲存大約275克糖元,足以供給90分鐘以內(nèi)運動所需要的“燃料”;90-120分鐘的持續(xù)運動之后,糖元的儲存量減小,而肌肉則開始利用血糖中的能量。儲存的糖元一旦被用光,運動員就精疲力竭。
儲存在皮下和肌肉中的脂肪雖然儲存的能量多,但不如糖類的能量那樣易被利用,在運動員運動30分鐘后才會有較多的脂肪被轉(zhuǎn)化為能量。脂肪的利用量越多,消耗的糖元就越少。因為糖元的儲存量是有限的,而脂肪的儲存量相對豐富,所以對于持久的運動來說,脂肪是更好的能源,但它不能像糖類那樣可迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰浚倚枰嗟难鯕馊パ趸?/p>
人們長期以來誤認(rèn)為運動員最重要的養(yǎng)分是蛋白質(zhì),如古代的運動員強(qiáng)調(diào)高蛋白飲食,但實際上人體只有在饑餓或極度營養(yǎng)不良時才使用蛋白質(zhì)作為直接的能源,所以蛋白質(zhì)對運動員的能量需要起不到太大的作用。
再說說你吧。
你的身體可根據(jù)運動的強(qiáng)度、運動持續(xù)的時間和頻繁程度而利用不同量的糖類和脂肪。
而且你的運動有可能是厭氧的,也有可能是需氧的。厭氧運動一般是高強(qiáng)度、短時間的,這時肌肉不能及時獲得其所需要的全部氧氣,這類運動包括200-400米短跑、50米游泳、舉重、足球、籃球、排球等,這些運動需要在短時間內(nèi)迅速爆發(fā)性地提供大量能量。在厭氧運動中人體主要是利用糖元,雖然每次爆發(fā)運動的持續(xù)時間不長,但多次累積的結(jié)果也會導(dǎo)致糖元的耗盡。
需氧運動的強(qiáng)度方面一般是低等到中等程度的,但持續(xù)時間長,例如馬拉松賽跑、長距離游泳或騎自行車、慢跑等。在這些運動中,肌肉細(xì)胞能夠獲得它們所需要的絕大部分氧氣,能源物質(zhì)大約70%來自于糖元,其余來自于脂肪。
通過上面的分析學(xué)生可能已經(jīng)知道,生物體產(chǎn)生ATP的方式大致有三:有氧呼吸(大量)、無氧呼吸(少量)及磷酸肌酸中能量的轉(zhuǎn)移(少)。在不同的生理狀態(tài)下,主要通過何種途徑形成ATP,就需要理解有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸的反應(yīng)產(chǎn)物及供能的特點。
當(dāng)你進(jìn)行長跑時(比如說5000跑或10000米跑,要提問學(xué)生是否跑過),此時為需氧運動,此過程中供能的主要方式是有氧呼吸;
當(dāng)你進(jìn)行200米跑時為厭氧運動,此過程中主要的供能方式是無氧呼吸,而人體糖類物質(zhì)無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸,因此血液中乳酸含量顯著增加;
當(dāng)你進(jìn)行100米跑時情況較為特殊,此過程特點是在非常短的時間內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到高速狀態(tài),需要消耗大量的能量,但此時有氧呼吸,甚至于無氧呼吸都沒有及時被調(diào)動起來,以適應(yīng)這種高能量需求,怎么辦呢?原來此時ATP的合成完全依靠體內(nèi)高能化合物磷酸肌酸的能量轉(zhuǎn)移。當(dāng)磷酸肌酸分解為肌酸和磷酸時,能釋放出大量的能量迅速形成ATP,供機(jī)體劇烈運動時對能量的需求。要注意由磷酸肌酸轉(zhuǎn)移到ATP的能量是非常有限的,不能維持較長的時間。
學(xué)生會有這樣的常識,就是當(dāng)自己劇烈運動(如400米跑)后,機(jī)體已不處于運動狀態(tài),還會持續(xù)劇烈呼吸一段時間?剛才提到過,人體在厭氧運動時,無氧呼吸占優(yōu)勢,人體在需氧運動時,有氧呼吸占優(yōu)勢,其實只要人處于劇烈運動中,不論是厭氧運動還是需氧運動,都會有無氧呼吸存在,而細(xì)胞的無氧呼吸都會有糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乳酸,這是人體細(xì)胞尤其是肌肉細(xì)胞處于缺氧狀態(tài)時產(chǎn)生ATP的一種應(yīng)急手段。由于乳酸可在肝臟再轉(zhuǎn)化為丙酮酸,進(jìn)而在有氧條件下被徹底氧化為二氧化碳和水,而把乳酸間接氧化為二氧化碳和水的過程中需要大量氧氣。因此,劇烈運動后的一段時間的深呼吸實際上是使人體攝入更多的氧氣,以抵償在運動時氧氣的虧欠,所以有一個有趣的名字來說明此種現(xiàn)象,叫“還氧債”。
②病毒進(jìn)行有氧呼吸還是無氧呼吸?
正確的答案是:病毒既不進(jìn)行有氧呼吸,也不進(jìn)行無氧呼吸。那么病毒進(jìn)行各種生命活動的能量,即ATP從何而來呢?原來,病毒是一種非常特殊的生命體,它所需的ATP、合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸,復(fù)制、轉(zhuǎn)錄所需的核苷酸等物質(zhì)全部是從宿主細(xì)胞(即病毒所寄生的活細(xì)胞)中獲得。所以說,病毒只能生活在活細(xì)胞中,一旦離開了活細(xì)胞,病毒不表現(xiàn)出任何生命現(xiàn)象。
4、有氧呼吸與光合作用的異同
教師可引導(dǎo)學(xué)生用表解的形式比較有氧呼吸與光合作用的異同
比較項目
光合作用
有氧呼吸
區(qū)
別
反應(yīng)部位
光反應(yīng)在葉綠體的基粒片層結(jié)構(gòu)(類囊體)的薄膜上,暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中
第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),第二、三階段在線粒體中
所需條件
光反應(yīng)需要光,暗反應(yīng)不需要光,需酶
只需酶
物質(zhì)變化
無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物
有機(jī)物徹底氧化為無機(jī)物
代謝類型
同化作用
異化作用
進(jìn)行的時間
綠色植物光下進(jìn)行
一切生物及其生活的部分隨時隨刻都在進(jìn)行
與光的關(guān)系
在光下才能進(jìn)行
與光無關(guān),每時每刻都在進(jìn)行
能量變化
光能儲存在合成的有機(jī)物中
有機(jī)物物中的能量被釋放出來,其中約有40%左右轉(zhuǎn)移到ATP中,其它以熱能散失
聯(lián)系
光合作用為所有生物的有氧呼吸作用提供有機(jī)營養(yǎng)和氧氣,有氧呼吸為光合作用提供二氧化碳和水。
此時教師可為學(xué)生提供一些可供討論的與人類生產(chǎn)實踐相聯(lián)系的話題來分析,以訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力。如教師可問:
“你能利用光合作用、呼吸作用原理,提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的具體措施嗎?”
人們發(fā)現(xiàn)知識、掌握科學(xué)規(guī)律的最終目的是用之以實踐,解決人類種種日益加劇的生存危機(jī),為人類造福,使人類與自然能長期和諧地發(fā)展。同樣,當(dāng)學(xué)習(xí)了光合作用、呼吸作用這些生物體最基本卻又極其重要的生理過程后,你的腦子里有沒有想到過,如何利用所學(xué)知識用之于實際生活中,這種學(xué)以致用的想法非常重要。
提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法很多,其中的原理卻很簡單,可以歸結(jié)為一句話:加強(qiáng)光合積累、降低呼吸消耗,即:想方法加快光合作用的速率,同時又能適當(dāng)?shù)亟档秃粑饔玫乃俾省N覀兿旅嫠懻摰母鞣N方法都是圍繞這個根本思路展開的。
(1)先來分析一下照射在葉面上的太陽能散失和利用的大致情況:
(2)我們一起總結(jié)一下提高農(nóng)作物產(chǎn)量的具體方法及其生物學(xué)原理。
具體措施
原理
適當(dāng)增加光強(qiáng)
加強(qiáng)光合積累
改變光質(zhì)
加強(qiáng)光合積累
延長光合時間
一年兩熟、三熟
加強(qiáng)光合積累
延長生育期
補(bǔ)充人工光照
增加光合面積
合理密植
加強(qiáng)光合積累
改變植物體株形
適當(dāng)增加CO2濃度
控制栽培密度、使后期通風(fēng)良好
加強(qiáng)光合積累
增施有機(jī)肥料
深施碳酸氫銨肥料
適當(dāng)減少O2濃度
降低呼吸消耗
適當(dāng)增加晝夜溫差
加強(qiáng)光合積累的同時,降低呼吸消耗
5、呼吸作用的意義
教師可從下面幾個方面方面引導(dǎo)學(xué)生分析呼吸作用的意義
(1)為生物體的生命活動提供能量;
(2)為其他化合物的合成提供能量;
(3)呼吸作用過程中的中間代謝產(chǎn)物是進(jìn)行各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原料,例如,呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸,在酶的作用下可迅速轉(zhuǎn)化為甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各類物質(zhì)。可以說,呼吸作用是生物體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐,它把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成了一個整體。
(4)有氧呼吸的出現(xiàn)對生物進(jìn)化速度所起的巨大推動作用。
探究活動
酵母菌的培養(yǎng)與分離
【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)培養(yǎng)和分離酵母菌的技術(shù)和方法
【實驗原理】
大多數(shù)酵母菌為腐生,其生活最適pH為4.5一6,常見于含糖分較高的環(huán)境中,例如果園土、菜地土及果皮等植物表面。酵母菌生長迅速,易于分離培養(yǎng),在液體培養(yǎng)基中,酵母菌比霉菌生長得快。
利用酵母菌喜歡酸性環(huán)境的特點,常用酸性液體培養(yǎng)基獲得酵母菌的培養(yǎng)液(這樣做的好處是酸性培養(yǎng)條件則可抑制細(xì)菌的生長),然后在固體培養(yǎng)基上用劃線法分離之。
【實驗材料和用具】
1、甘蔗、成熟葡萄或蘋果等果皮、0.1%美藍(lán)染液、1ml的無菌吸管、無菌培養(yǎng)皿等。
2、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基:
原料:馬鈴薯(200克)、葡萄糖(20克)、瓊脂(15-20克)、蒸餾水(1000ml)。
配制方法:
(1)先將馬鈴薯去皮,切片,稱200克并加蒸餾水1000ml,煮沸半小時,用紗布過濾,補(bǔ)足蒸餾水量至1000ml ,制成20%的馬鈴薯汁。
(2)在20%的馬鈴薯汁中加入瓊脂,煮沸溶化,補(bǔ)足水分并在115攝氏度條件下高壓滅菌20分種。
(3)加入葡萄糖,制成培養(yǎng)酵母菌的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基。
3、乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液:配方同上,但不加瓊脂而加乳酸,按每1000ml培養(yǎng)液中含5ml乳酸的量加入,并分裝試管。
【實驗步驟】
l、接種:取一小塊果皮,不需沖洗,直接接入乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液管中,置28一30℃,培養(yǎng)24小時,可見培養(yǎng)液變混濁。
2、培養(yǎng),用無菌吸管取上述培養(yǎng)后培養(yǎng)液0.lml,注入另一管乳酸馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)液中,置28一30℃再培養(yǎng)24小時或稍長(過長則霉菌長出)。
3、觀察:用無菌操作法取少許菌液置于載玻片中央的0.l%美藍(lán)染色液中,混勻后加蓋玻片制成水浸片,先用低倍鏡后換高倍鏡觀察酵母菌的形態(tài)和出芽生殖情況。
活酵母菌可使美藍(lán)還原,從而使菌體不著色,用此方法可判斷酵母菌的死活。
4、分離:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基溶化后制成平板。用劃線法分離酵母菌培養(yǎng)液,從而得到單個菌落。挑取單個菌落反復(fù)再次劃線分離純化,最終可獲得純培養(yǎng)。