七年级生物上册《植物的呼吸作用》教案2 苏教版VIP专享VIP免费

七年级生物上册《植物的呼吸作用》教案2苏教版一、呼吸作用的概念及其生理意义(一)呼吸作用的概念呼吸作用（respiration）是生物界非常普通的现象，是一切生物细胞的共同特征。呼吸作用是指生活细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解成简单物质，并释放能量的过程。然而，呼吸作用并不一定伴随着氧的吸收和CO2的释放。依据呼吸过程中是否有氧参与，可将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。有氧呼吸(aerobicrespiration）:是指生活细胞利用分子氧（O2），将某些有机物质彻底氧化分解释放CO2，同时将O2还原为H2O，并释放能量的过程。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，然而，在某些条件下，植物也被迫进行无氧呼吸。无氧呼吸（anaerobicrespiration）:指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出部分能量的过程。这个过程在微生物中称为发酵（fermentation），如酵母菌的发酵产物为酒精，称为酒精发酵。(二)呼吸作用的生理意义1.为生命活动提供能量。2.为重要有机物质提供合成原料。3.为代谢活动提供还原力。4.增强植物抗病免疫能力。二、呼吸代谢途径糖酵解在无氧条件下酶将葡萄糖降解成丙酮酸，并释放能量的过程，称为糖酵解（glycolysis）。为纪念在研究糖酵解途径方面有突出贡献的三位生物化学家Embden,Meyerhof和Parnas,又把糖酵解途径称为Embden-Meyerhof-Parnas途径（EMP途径）。糖酵解普遍存在于动物、植物、微生物的所有细胞中，是在细胞质中进行的。虽然糖酵解的部分反应可以在质体或叶绿体中进行，但不能完成全过程。糖酵解具有多种功能。首先，糖酵解的一些中间产物（如甘油醛-3-磷酸等）是合成其他有机物质的重要原料，其终产物丙酮酸在生化上十分活跃，可通过不同途径，进行不同的生化反应。丙酮酸通过氨基化作用可生成丙氨酸。在有氧条件下，丙酮酸进入三羧酸循环和呼吸链，被彻底氧化成CO2和H2O；在无氧条件下进行无氧呼吸，会生成酒精或乳酸。因此，糖酵解是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径，其逆转反应，使糖异生作用成为可能。同时，糖酵解中生成的ATP和NADH，可使生物体获得生命活动所需要的部分能量和还原力。无氧呼吸高等植物无氧呼吸，包括了从己糖经糖酵解形成丙酮酸，随后进一步产生乙醇或乳酸的全过程。植物在无氧条件下通常是发生酒精发酵（alcoholfermentation）。在无氧条件下，通过酒精发酵或乳酸发酵，实现了NAD+的再生，这就使糖酵解得以继续进行。无氧呼吸过程中葡萄糖分子的大部分能量仍保存在丙酮酸、乳酸或乙醇分子中。可见，发酵作用的能量利用效率是很低的，有机物质耗损大，而且发酵产物酒精和乳酸的累积，对细胞原生质有毒害作用。因此，长期进行无氧呼吸的植物会受到伤害，甚至会死亡。参与发酵作用的酶都存在于细胞质中，所以发酵作用是在细胞质中进行的。三羧酸循环葡萄糖经过糖酵解转化成丙酮酸。在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体，经氧化脱羧形成乙酰辅酶A（乙酰CoA）。乙酰CoA再进入三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle,TCA循环或TCAC）彻底氧化成CO2，并释放能量。整个反应都在细胞线粒体衬质（matrix）中进行。丙酮酸进入TCA循环的意义和特点第一，丙酮酸经过TCA循环氧化生成3CO2，这个过程是靠被氧化底物分子中的氧和水分子中的氧来实现的。该过程释放的CO2就是有氧呼吸产生CO2的来源，当外界环境中CO2浓度增高时，脱羧反应受抑制，呼吸速率下降。第二，丙酮酸经过TCA循环有5步氧化反应脱下5对氢，其中4对氢用于还原NAD+，形成NADH+H+，另一对从琥珀酸脱下的氢，是将膜可溶性的泛醌（UQ）还原为UQH2，它们再经过呼吸链将H+和电子传给分子氧结合成水，同时发生氧化磷酸化生成ATP。由琥珀酰CoA形成琥珀酸时发生底物水平磷酸化直接生成1molATP。这些ATP可为植物生命活动提供能量。第三，TCA循环中虽然没有O2的参加，但必须在有氧条件下经过呼吸链电子传递，使NAD+和FAD、UQ在线粒体中再生，该循环才可继续，否则TCA循环就会受阻。第四，TCA循环的一些中间产物是氨基酸、蛋白质、脂肪酸生物合成的前体，如丙酮酸可以转变成丙氨酸，草酰乙酸可以转变成天冬氨酸等，然...