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第4节 能量的获得
营养物质要在体细胞内经历复杂的呼吸作用，才能实现为人体各项生命活动提供能量。
食物中的营养物质需经消化系统的消化吸收，空气中的氧气需经呼吸系统的呼吸，然后通过循环系统的运输才能到达体细胞。
人体与外界环境之间进行气体交换（吸入O2 、呼出CO2）的总过程。
呼吸
呼吸作用
是指在细胞内氧化分解糖类、蛋白质和脂肪等有机物，并释放出能量的过程。
呼吸运动
胸廓有节律地扩大和缩小，使空气进入或排出肺部。
有氧呼吸和无氧呼吸
一、有氧呼吸
1、有氧呼吸：
在氧气的参与下，有机物的分解较为彻底，并释放出较多的能量，这种呼吸作用方式叫做有氧呼吸。
有氧呼吸是呼吸作用的主要方式。
酶
活细胞
糖类 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量
在一般情况下，人体每天进行各种生理活动所需的能量大多来源于糖类，也有一部分来源于脂肪，极少数来源于蛋白质。
酶
活细胞
糖类 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量（主要）
酶
活细胞
脂肪 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量（少量）
酶
活细胞
蛋白质 + 氧 二氧化碳 + 水+含氮废物 + 能量（少量）
二、无氧呼吸
2、高等动物（包括人）的无氧呼吸：
1、无氧呼吸：
细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用将糖类等有机物分解成未彻底氧化的产物，释放出少量能量的过程。
细胞在缺氧的情况下，糖类会在相关酶的作用下分解为乳酸，并释放出少量的能量。
葡萄糖 乳酸 + 能量（少量）
酶
活细胞
无氧呼吸是机体对能量需求的一种暂时补充。
当你剧烈运动之后，你的两条腿会有什么感觉？为什么会有这样的感觉？
原因：人体在剧烈运动时，肌肉细胞急需大量能量的供应，这时，虽然呼吸运动和血液循环都大大增加了，但仍不能满足肌肉组织对氧的需求，以致肌肉处于暂时相对缺氧的状态，于是细胞就会进行无氧呼吸产生乳酸，并产生少量的能量。
腿部酸胀等感觉。
有些重感冒的同学全身也会肌肉酸痛，这又是为什么呢？
100米冲刺时，是有氧呼吸为主还是无氧呼吸为主？
1500米时，是有氧呼吸为主还是无氧呼吸为主？
3、高等植物的无氧呼吸:
高等植物在缺氧的情况下，也能进行短时间的无氧呼吸，糖类被分解为酒精和二氧化碳，并释放出少量的能量。
葡萄糖 酒精+二氧化碳 + 能量（少量）
酶
活细胞
4、微生物的无氧呼吸
乳酸菌的发酵
酵母菌的发酵
无氧呼吸产生酒精的发酵称为酒精发酵，无氧呼吸产生乳酸的发酵称为乳酸发酵。
泡菜
酸奶
面包
酿酒
有些微生物能长期进行无氧呼吸，微生物的无氧呼吸称为发酵。
葡萄酒的酿制过程
1、葡萄为什么会变成酒？酒桶为什么要密封？酿酒过程发生的主要变化是什么？
葡萄糖 酒精+二氧化碳+能量(少量)
酶
葡萄中含有葡萄糖，在无氧条件下，经酵母菌发酵能产生酒精。酒桶密封是为了形成无氧环境。酿酒过程发生的主要变化是：
有氧呼吸与无氧呼吸的比较
有氧呼吸 无氧呼吸
比较项目
呼吸类型
反应物
反应条件
反应程度
产物
能量多少
有机物
有机物
需酶、氧气
需酶、缺氧
彻底氧化分解
不彻底氧化分解
CO2、H2O
CO2、酒精或乳酸
大量
少量
你知道动物是如何呼吸的吗
三、多样的呼吸器官
生物的呼吸方式与它们的生活环境相适应
肺和皮肤
肺
鳃
体表
1.甲蝗虫头部浸没水中，乙蝗虫胸腹部浸没水中，哪一只先死亡？为什么？
乙蝗虫先死亡。
在蝗虫胸部和腹部的左右两侧有多个气门。每个气门都向内连通着气管。气门是气体出入蝗虫身体的门户，但真正进行气体交换的部位是气管。
所以，甲蝗虫的头部浸没在水中，能进行呼吸，没有死，而蝗虫乙胸腹部浸没在水中只露头的，无法与外界进行气体交换而窒息而死。
2. 鱼类的呼吸
脊椎动物鱼类终生生活在水中，它用鳃进行呼吸。
虽然水中的氧气含量很低，但由于水流不断通过布满血管的鳃，鱼类还是能获得足够的氧气的。
3.双重呼吸
1、壁薄、面积大、湿润；
2、有丰富的毛细血管分布；
3、进入呼吸器官的血管含缺氧血，离开呼吸器官的血管含多氧血。
生物体的结构和功能是相适应的。呼吸器官是专门完成气体交换的,虽然形式多样,但因功能一致,在结构上具有很多共同的特点:
因为没有主动吸收的器官，所以空气在植物体内是通过扩散传播的。植物的叶片是有气孔的，也就是光合作用的时候吸收CO2的器官，同时也能吸收氧气。在植物的根部，空气也是慢慢扩散入器官。
水生植物的根部皮层是一层半透明性的薄膜,它可以使溶解在水里的少量氧气透过它而扩散到根里去。而且根表皮还具有上下联通的细胞间隙，形成了一个空气的传导系统。另外，水生植物的渗透力也特别强，氧气能够渗透到根里去，再通过细胞间隙供根充分呼吸。有些水生植物的身体构造更加特殊，如深埋在池塘中的莲藕。大家都知道藕里有许多大小不等的孔，这些孔有什么作用呢？原来，在泥泞的池塘里，空气极不流通，莲藕上的孔就发挥了重要作用。这种孔与叶柄的孔是相通的，同时在叶内有许多间隙，与叶的气孔相通。污泥中的藕就是通过这种相连通的气孔来呼吸叶面上的新鲜空气。
植物需要的氧气从哪里来？
四、呼吸作用的意义
1、为生物体的生命活动提供能量
细胞的呼吸作用释放的能量，一部分转变为热能而散失；另一部分可用于细胞分裂、矿质吸收、肌肉收缩、神经冲动及冲动的传导等各项生命活动。
2、为体内其他化合物的合成提供原料
细胞的呼吸过程产生的一些中间产物，可以成为合成体内一些重要化合物的原料。
课堂小结
不同的动物有不同的呼吸器官
1、某同学在尝试“用鲜奶制作酸奶”和“用葡萄制作葡萄酒”的过程中遇到了一系列问题，其中分析正确的是(　　)
A．制作酸奶需要密封而制作葡萄酒不需要密封
B．制作酸奶和葡萄酒都需要在无氧的条件下进行
C．制作酸奶用到一种微生物而制作葡萄酒用到两种微生物
D．制作酸奶和葡萄酒用到的“菌”都能进行孢子生殖
B
2、酸牛奶不仅口感好，而且营养价值高。这是因为在牛奶中加入了哪种菌(　 　)
A．乳酸菌 B．醋酸菌
C．酵母菌 D．黄曲霉
A
3、下列关于有氧呼吸的说法中不正确的是( )
A.有氧呼吸是大多数生物的主要呼吸方式
B.有氧呼吸的产物主要是二氧化碳和水
C.有氧呼吸只能将有机物部分分解
D.有氧呼吸必须有氧气参与
C
4.如图所示表示两类动物的耗氧量与环境温度的关系，下列叙述正确的是(　 　)
A．甲是恒温动物
B．乙是恒温动物
C．甲是变温动物
D．无法确定
A
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