生物的呼吸作用

　　当你进行长跑时（比如说5000跑或10000米跑，要提问学生是否跑过），此时为需氧运动，此过程中供能的主要方式是有氧呼吸；

　　当你进行200米跑时为厌氧运动，此过程中主要的供能方式是无氧呼吸，而人体糖类物质无氧呼吸产物是乳酸，因此血液中乳酸含量显著增加；

　　当你进行100米跑时情况较为特殊，此过程特点是在非常短的时间内从静止状态达到高速状态，需要消耗大量的能量，但此时有氧呼吸，甚至于无氧呼吸都没有及时被调动起来，以适应这种高能量需求，怎么办呢？原来此时ATP的合成完全依靠体内高能化合物磷酸肌酸的能量转移。当磷酸肌酸分解为肌酸和磷酸时，能释放出大量的能量迅速形成ATP，供机体剧烈运动时对能量的需求。要注意由磷酸肌酸转移到ATP的能量是非常有限的，不能维持较长的时间。

　　学生会有这样的常识，就是当自己剧烈运动（如400米跑）后，机体已不处于运动状态，还会持续剧烈呼吸一段时间？刚才提到过，人体在厌氧运动时，无氧呼吸占优势，人体在需氧运动时，有氧呼吸占优势，其实只要人处于剧烈运动中，不论是厌氧运动还是需氧运动，都会有无氧呼吸存在，而细胞的无氧呼吸都会有糖类物质转化为乳酸，这是人体细胞尤其是肌肉细胞处于缺氧状态时产生ATP的一种应急手段。由于乳酸可在肝脏再转化为丙酮酸，进而在有氧条件下被彻底氧化为二氧化碳和水，而把乳酸间接氧化为二氧化碳和水的过程中需要大量氧气。因此，剧烈运动后的一段时间的深呼吸实际上是使人体摄入更多的氧气，以抵偿在运动时氧气的亏欠，所以有一个有趣的名字来说明此种现象，叫“还氧债”。

　　②病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？

　　正确的答案是：病毒既不进行有氧呼吸，也不进行无氧呼吸。那么病毒进行各种生命活动的能量，即ATP从何而来呢？原来，病毒是一种非常特殊的生命体，它所需的ATP、合成蛋白质所需的氨基酸，复制、转录所需的核苷酸等物质全部是从宿主细胞（即病毒所寄生的活细胞）中获得。所以说，病毒只能生活在活细胞中，一旦离开了活细胞，病毒不表现出任何生命现象。

　　4、有氧呼吸与光合作用的异同

　　教师可引导学生用表解的形式比较有氧呼吸与光合作用的异同

比较项目

光合作用

有氧呼吸

区

别

反应部位

光反应在叶绿体的基粒片层结构（类囊体）的薄膜上，暗反应在叶绿体的基质中

第一阶段在细胞质基质，第二、三阶段在线粒体中

所需条件

光反应需要光，暗反应不需要光，需酶

只需酶

物质变化

无机物转化为有机物

有机物彻底氧化为无机物

代谢类型

同化作用

异化作用

进行的时间

绿色植物光下进行

一切生物及其生活的部分随时随刻都在进行

与光的关系

在光下才能进行

与光无关，每时每刻都在进行

能量变化

光能储存在合成的有机物中

有机物物中的能量被释放出来，其中约有40%左右转移到ATP中，其它以热能散失

联系

光合作用为所有生物的有氧呼吸作用提供有机营养和氧气，有氧呼吸为光合作用提供二氧化碳和水。

　　此时教师可为学生提供一些可供讨论的与人类生产实践相联系的话题来分析，以训练学生分析问题的能力。如教师可问：

　　“你能利用光合作用、呼吸作用原理，提出在农业生产中提高作物产量的具体措施吗？”

　　人们发现知识、掌握科学规律的最终目的是用之以实践，解决人类种种日益加剧的生存危机，为人类造福，使人类与自然能长期和谐地发展。同样，当学习了光合作用、呼吸作用这些生物体最基本却又极其重要的生理过程后，你的脑子里有没有想到过，如何利用所学知识用之于实际生活中，这种学以致用的想法非常重要。

　　提高农作物产量的方法很多，其中的原理却很简单，可以归结为一句话：加强光合积累、降低呼吸消耗，即：想方法加快光合作用的速率，同时又能适当地降低呼吸作用的速率。我们下面所要讨论的各种方法都是围绕这个根本思路展开的。

　　（1）先来分析一下照射在叶面上的太阳能散失和利用的大致情况：

　　（2）我们一起总结一下提高农作物产量的具体方法及其生物学原理。

具体措施

原理

适当增加光强

加强光合积累

改变光质

加强光合积累

延长光合时间

一年两熟、三熟

加强光合积累

延长生育期

补充人工光照

增加光合面积

合理密植

加强光合积累

改变植物体株形

适当增加CO₂浓度

控制栽培密度、使后期通风良好

加强光合积累

增施有机肥料

深施碳酸氢铵肥料

适当减少O₂浓度

降低呼吸消耗

适当增加昼夜温差

加强光合积累的同时，降低呼吸消耗

　　5、呼吸作用的意义

　　教师可从下面几个方面方面引导学生分析呼吸作用的意义

　　（1）为生物体的生命活动提供能量；

　　（2）为其他化合物的合成提供能量；

　　（3）呼吸作用过程中的中间代谢产物是进行各物质转化的原料，例如，呼吸作用的中间产物丙酮酸，在酶的作用下可迅速转化为甘油、氨基酸、酶、色素、植物激素等各类物质。可以说，呼吸作用是生物体内各种有机物相互转化的枢纽，它把生物体的糖代谢、脂类代谢、蛋白质代谢等连成了一个整体。

　　（4）有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用。

探究活动

酵母菌的培养与分离

【实验目的】学习培养和分离酵母菌的技术和方法
【实验原理】
　　大多数酵母菌为腐生，其生活最适pH为4.5一6，常见于含糖分较高的环境中，例如果园土、菜地土及果皮等植物表面。酵母菌生长迅速，易于分离培养，在液体培养基中，酵母菌比霉菌生长得快。
　　利用酵母菌喜欢酸性环境的特点，常用酸性液体培养基获得酵母菌的培养液（这样做的好处是酸性培养条件则可抑制细菌的生长），然后在固体培养基上用划线法分离之。
【实验材料和用具】
　　1、甘蔗、成熟葡萄或苹果等果皮、0.1%美蓝染液、1ml的无菌吸管、无菌培养皿等。
　　2、马铃薯葡萄糖琼脂培养基：
原料：马铃薯（200克）、葡萄糖（20克）、琼脂（15-20克）、蒸馏水（1000ml）。
配制方法：
　　（1）先将马铃薯去皮，切片，称200克并加蒸馏水1000ml，煮沸半小时，用纱布过滤，补足蒸馏水量至1000ml ，制成20%的马铃薯汁。
　　（2）在20%的马铃薯汁中加入琼脂，煮沸溶化，补足水分并在115摄氏度条件下高压灭菌20分种。
　　（3）加入葡萄糖，制成培养酵母菌的马铃薯葡萄糖琼脂培养基。
　　3、乳酸马铃薯葡萄糖培养液：配方同上，但不加琼脂而加乳酸，按每1000ml培养液中含5ml乳酸的量加入，并分装试管。
【实验步骤】
　　l、接种：取一小块果皮，不需冲洗，直接接入乳酸马铃薯葡萄糖培养液管中，置28一30℃，培养24小时，可见