2019-2020年七年级生物上册《植物的呼吸作用》教案1 苏教版

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1、2019-2020年七年级生物上册《植物的呼吸作用》教案1苏教版植物在生命活动进程中,需要不断地消耗能量,植物通过光合作用把光能转变为化学能贮存在糖、淀粉、脂肪和蛋白质中,植物利用这些化学能进行生命活动,就要对这些有机化合物进行氧化分解。所以在整个植物生命活动中不断进行着物质和能量两方面的变化:同化作用(Assimilation)异化作用(Dissimilation)呼吸作用是物质代谢的中心。一、概念呼吸作用是指在生活细胞内有机物进行有控制的生物氧化,同时放出能量的过程。呼吸作用包括:有氧呼吸(AerobicRespiration)无氧呼吸(Ana

2、erobicRespiration)广义的概念应包括有氧呼吸和无氧呼吸在内,狭义的概念仅指有氧呼吸,我们平常经常所说的呼吸作用往往是指有氧呼吸。1.有氧呼吸(AerobicRespiration)生活细胞在氧的参与下,把某些有机物彻底氧化、分解,放出二氧化碳并形成水,同时释放能量的过程。一般葡萄糖是植物细胞最常利用的物质,因此呼吸作用的过程可用方程式表示:C6H12O6+6O2®6CO2+6H2O(+686千卡)但此方程式没有准确说明呼吸作用的真正过程,葡萄糖降解需要水分子参与,产生的H+再与O2结合而还原成H2OC6H12O6+6O2+6H2O®

3、6CO2+12H2O释放的能量一部分以ATP形式去参与代谢活动,一部分以热的形式释放耗损。2.无氧呼吸(AnaerobicRespiration)在无氧条件下,细胞把某些有机物质分解成为不彻底的氧化产物,并释放出较少能量的过程。这个过程用于高等植物无氧呼吸,如在微生物中就是常说的发酵(Fermentation)。C6H12O6®2C2HSOH+2CO2+24千卡——酒精发酵C6H12O6®2CH2CHOHKOOH+18千卡——乳酸发酵从进化现点看,有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的,高等植物进行有氧呼吸,能量利用效率高,但在淹水缺O2情况下,也能进行短

4、时间无氧呼吸,产生部分能量以适应不利环境,又如种子萌发,种皮未破裂之前,也进行无氧呼吸,体积大的块根,块基和果实内部也进行无氧呼吸,水稻等沼泽植物有较强的无氧呼吸系统。但无氧呼吸与有氧呼吸比较:(1)氧化不彻底,产生能量少,是个低效率的放能过程。(2)产生酒精,乳酸,积累下来会使细胞中毒,影响TCA的正常运行,所以高等植物长期处于缺O2条件下时,就会受到伤害以至死亡。种子堆积受潮,产生酒味,酸味,发热等均是无氧呼吸的结果。但短暂的无氧呼吸是对不利环境的一种适应。3.呼吸作用的特点(1)吸O2,放出CO2,把复杂的有机物变为简单的无机物的生物氧化过程

5、。(2)是一系列酶促反应,在常温常压下进行,逐步释放能量,把糖或其它呼吸底物的化学能转移到ATP和NADH2中成为活跃的化学能供生理活动利用。(3)任何生活细胞都进行呼吸作用,与生命活动紧密联系,不限定于某些专门部位。二、呼吸作用的生理意义1.植物生命过程中能量供应的来源呼吸作用是逐步释放能量的过程,而且以ATP形式暂存,适于植物生理活动需用,(1)如植物根系矿质营养的吸收和利用运输。(2)植物体内有机物的合成和运输;(3)细胞的分裂,伸长,细胞分化。(4)植株的生长发育等无一不需要能量供应,呼吸停止则生命死亡。2.提供各种生物合成的原料呼吸作用中

6、产生的各种中间产物成为合成许多高分子化合物的原料。丙酮酸®丙氨酸®蛋白质草酰乙酸®无冬氨酸®蛋白质a-酮戊二酸®谷氨酸®蛋白质乙酰CoA®脂肪酸®脂肪磷酸甘油醛®甘油®由于呼吸作用供给能量带动各种生理过程,其中间产物又能参与合成其它重要的有机物,所以说呼吸作用是植物代谢的中心,呼吸作用的强弱标志着植物生理活动的旺盛与否。归纳如图第二节植物的呼吸代谢途径(RespiratoryMetabolism)复习植物的有氧呼吸及无氧呼吸的生化过程:有氧呼吸包括三步:糖酵解®三羧酸循环®(细胞色素系统)呼吸链电子传递。一、高等植物呼吸系统的多样性1.糖酵解(Gl

7、ycolysis)1897年HansBuchner和EduardBuchner研究酵母时发现了关键,1940年才完全了解。糖酵解,也叫EMP途径(纪念三位生化学家:Embden,Meyerhof,Parnas)在细胞浆中进行。反应过程(图)小结糖酵解过程:(1)总反应式:C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi®2CH3COCOOH+2NADH+2ATP+2H++2H2O(2)反应物是葡萄糖,产物是丙酮酸,没有彻底氧化。(3)产生的能量少,但其中许多物质是细胞代谢的重要中间物。反应中共产生2个NADH2,进入呼吸链可产生6个ATP,直接产生2个

8、ATP,共8个ATP。NADH2也可不进入线粒体,而在胞浆中用于各种合成和还原过程。(4)不需要O2,可在无氧条件下进行,

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