什么叫微生物的呼吸作用?比较发酵与呼吸的异同_百度知道
什么叫微生物的呼吸作用?比较发酵与呼吸的异同
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硫酸盐等。呼吸和无样呼吸的本质是一样的，底物脱氢后电子经过呼吸链产能，如丙酮酸，能量来源主要是氧化磷酸化：呼吸、无氧呼吸和发酵，直接交给代谢中间物，主要靠底物水平磷酸化产能。只不过无样呼吸电子传递给了氧化性的外源物质如硝酸盐。发酵是电子不经过电子传递链微生物的生物氧化可以分为三种形式
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微生物的无氧呼吸称为发酵。
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制造啤酒的工艺流程，实际是利用酵母菌的细胞呼吸。将酵母菌和小麦放入发酵罐应怎样处理才能获得大量的啤酒？
A．立即密闭，保持30～40℃的温度B．一直通风，不密闭，保持30～40℃的温度C．先密闭后通风，保持60℃以上的温度D．先通风后密闭，保持30～40℃的温度
题型：单选题难度：偏易来源：月考题
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据魔方格专家权威分析，试题“制造啤酒的工艺流程，实际是利用酵母菌的细胞呼吸。将酵母菌和小..”主要考查你对&&微生物发酵及其应用&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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微生物发酵及其应用
微生物发酵及其应用：1、发酵工程的历史发展（1）自然发酵时期早在数千年前，我国劳动人民就懂得酿酒、制酱油、酿醋等。酿酒工业是历史上最古老的微生物工业，但当时人们并不知道它与微生物的关系，也不清楚发酵的原因，只是靠口传身授，在实践中应用微生物。例如，嫌气性发酵用于酒类酿造，好气性发酵用于酿醋、制曲，这是古典发酵的特点，这一时期称为自然发酵时期。（2）纯培养技术时期 1667年，荷兰人列文霍克（AntonyVanLeowenhoek）发明了显微镜，揭开了微生物世界的秘密。随着微生物的发现，年法国巴斯德（LouisPasteur）通过实验发现了发酵原理，认识到发酵是由微生物的活动引起的。随着微生物纯培养技术的逐步完善，开创了人为控制微生物的新时代。采用杀菌操作，发明了简便的密闭式发酵罐等技术设备，使发酵失败现象（如腐败）大大减少，即人工控制环境条件使发酵效率迅速提高。嫌气性发酵由此逐步发展起来，产品包括酒精、丙酮、丁醇等。在世界范围内利用微生物分解代谢进行规模化工业生产经历了100多年的历史。因此，微生物纯培养技术的创立是微生物工程发酵技术发展的第一个转折时期。（3）通气搅拌的好气性发酵工程技术时期 1929年，英国细菌学家傅莱明（Fleming）发现了青霉素。随着青霉素大规模生产的成功，实验室采用摇瓶通风培养以及空气纤维过滤的高效除菌，在20世纪40年代创立了好气性发酵通气搅拌工程技术。抗生素工业的兴起不仅使微生物技术应用到医药工业，而且大大促进了好气性发酵工程和微生物工业的发展。微生物工程已经从分解代谢转为生物合成代谢，可以利用微生物合成积累大量有用的代谢产物，如各种有机酸、酶制剂、维生素、激素等，这已超越微生物正常代谢的范围。因此，通气搅拌的好气性发酵工程技术的创立是微生物工程发酵技术发展的第二个转折时期。（4）人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术时期随着微生物遗传学、生物化学和分子生物学的发展，促进了20世纪60年代氨基酸、核苷酸微生物工业的建立，这是遗传水平上控制微生物代谢的结果。日本于1956年用发酵法生产谷氨酸获得成功，至今可用发酵法生产22种氨基酸，其中18种是直接发酵，4种是酶法转化。氨基酸发酵工业采用了人工诱变育种与代谢控制发酵的新技术，即首先将微生物进行人工诱变，得到适合生产某种产物的突变株，然后通过人工控制培养，选择性地大量生产人们所需要的物质。此项工程技术已用于核苷酸类物质、有机酸和一部分抗生素的发酵生产。因此，代谢控制发酵工程技术的创立是微生物工程发酵技术发展的第三个转折时期。（5）发酵动力学和连续化、自动化发酵工程技术时期随着微生物工业向大型发酵罐的连续化、自动化方向发展，以数学、动力学、化工原理等为基础，通过计算机实现发酵过程自动化控制的研究，使发酵过程的工艺控制更为合理，相应的新工艺、新设备也层出不穷。例如，日本的塔式连续发酵设备适用于各种连续通风发酵。法国L-M型单级连续发酵槽用于酵母菌连续培养，其结构简单而效率却相当高。世界上最新设计的实验型万能发酵罐适于任何发酵生产，可同时记录24个物理、化学和生物化学数据。目前，发酵过程的基本参数，包括温度、pH值、罐压、溶解氧、氧化还原电位、通气流量、CO2含量等均可自动记录和控制。可见，发酵的连续化、自动化工程技术的创立是微生物工程发酵技术发展的第四个转折时期。（6）微生物酶反应合成与化学合成相结合工程技术时期随着微生物合成工程技术与化学合成工程技术的不断应用，矿产物的开发和石油化工的发展为化学合成法提供了丰富的原料，用于生产一些低分子的有机化合物，如乙醇、丙酮及丁醇等，美国工业应用化学合成法可以生产100多种发酵产品，如大部分的酒精、丙酮、丁醇等，部分的葡萄糖酸、谷氨酸、乳酸等。对于那些用化学合成法不能生产的一些复杂化合物，采用微生物发酵合成法可以在常温、常压下一步完成，特别是可以直接生产一些具有立体特异性的化合物，且生产设备投资较少。但发酵法也存在目的代谢产物浓度较低、分离较困难、生产周期较长等不利因素。而微生物酶反应生物合成与化学合成工程技术的结合，可生产许多过去不能生产的有用物质。例如，抗生素的化学结构改造是获得新的高效抗生素的重要来源，而维生素C是最早成功的例子，即先利用微生物将山梨糖醇发酵转变为山梨糖，再通过化学合成法生产维生素C。或者先用化学合成法生产廉价的前体，再用发酵法生产出贵重产品。目前，采用此项新技术可大规模生产多种物质，如激素、核苷酸、新抗生素（如半合成头孢霉素、卡那霉素、氯霉素等）、某些氨基酸（如L-酪氨酸、L-色氨酸、L-赖氨酸等）等，随着研究的深入将能生产更多有用的物质。因此，微生物酶反应合成与化学合成相结合工程技术的创立是微生物工程发酵技术发展的第五个转折时期。 2、发酵生产过程探秘（1）发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。（2）由于不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此，利用不同的微生物就可以产生出人们所需要的多种产物。（3）现代发酵工业产品大多数是好氧微生物发酵产生的，但也有一部分产品是利用厌氧微生物发酵产生的。3、发酵与食品生产：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。
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872818734091553867908020080465生物的呼吸作用 - 高中二年级生物教案_高中生物_第一范文网
生物的呼吸作用 - 高中二年级生物教案
一、知识方面　　1、使学生了解呼吸作用的概念　　2、使学生掌握有氧呼吸的过程　　3、使学生理解有氧呼吸和无氧呼吸的异同　　4、使学生理解呼吸作用的意义　　5、使学生理解呼吸作用的本质　　6、使学生理解呼吸作用和光合作用这两种生物界最重要的两种生理过程的区别与联系二、能力方面　　1、通过分析有氧呼吸的过程，训练学生分析问题的能力，培养他们良好的思维品质。　　2、通过让学生对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同、光合作用和呼吸作用的异同，培养学生列表比较能力和归纳的能力。三、情感、态度、价值观方面　　通过引导学生讨论利用光合作用、呼吸作用的原理，提出使作物增产的措施，激发学生学习生物学的兴趣，增强学生对科学、技术、社会的理解，培养学生关心身边的科学的意识，同时进行生命科学价值观的教育。
　　本节是本章的重点内容之一。教材包括、有氧呼吸、无氧呼吸以及呼吸作用的意义等四部分内容。　　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课本中提到的类似，只是更加强调发生的部位在细胞中，氧化的底物不只是葡萄糖，还有糖类、脂类和蛋白质，这部分内容对学生进一步深入学习呼吸作用原理起到承上启下的作用。　　2、有氧呼吸　　教材首先指出有氧呼吸是高等动、植物进行呼吸作用的主要形式，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。　　接着教材给出了有氧呼吸的总反应式，在此基础上结合插图阐述了有氧呼吸全过程的三个阶段、并且指出了各阶段进行的场所：　　第一阶段是葡萄糖脱氢，产生还原性氢、丙酮酸和少量的ATP，这个阶段在细胞质的基质中进行。　　第二阶段是丙酮酸继续脱氢，同时需要水分子参与反应，产生还原性氢、二氧化碳和少量的ATP，这个阶段在线粒体中进行。　　第三阶段是前两阶段脱下的氢与氧气结合生成水，这一阶段产生了大量的ATP，这个阶段也在线粒体中进行。　　3、无氧呼吸　　教材首先说明生物一般是在无氧条件下能进行无氧呼吸，并分别阐述了高等植物细胞的无氧呼吸及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸及其场所。　　然后教材对一些高等植物的某些部分在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸又做了补充说明；同时教材还用小号字对有氧呼吸的进化做了简要的介绍。　　教师在这里应补充无氧呼吸与发酵这一组学生易混淆的概念。　　4、有氧呼吸与无氧呼吸的异同　　教材是以图表结合讲述的形式，对有氧呼吸和无氧呼吸的区别进行了比较。　　5、呼吸作用的意义　　教材从两个方面论述了呼吸作用的意义，其一，为生物体的生命活动提供能量；其二，为其他化合物的合成提供能量；在这里教师有必要对呼吸的意义作适当的补充，如：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；再如有氧呼吸的出现对生物进化速度所起的巨大推动作用等。
1、引言　　因为呼吸作用在初中生物课上也是重点学习的重要生物学原理之一，所以学生对呼吸作用的最基本的物质变化和能量变化还是有基础的，因此引言可从学生已有的对呼吸的理解作为切入点，教师可设计问题串检测学生对呼吸的理解程度，并把引言和教材中的呼吸作用概念合并在一起进行教学。
2、有氧呼吸　　（1）让学生比较初中和高中生物学课本所给的有氧呼吸的总反应方程式，在比较中体会有氧呼吸的产物与反应物都需要水这一事实。　　（2）有氧呼吸的过程　　①有氧呼吸过程程中的物质变化和ATP的产生　　在引导学生讨论以葡萄糖为底物的有氧呼吸的三个阶段时，可采用如下教法：教师一边写化学反应程式，一边让学生配平反应式，同时参看课本图解的方法来进行教学。　　A、第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。 　　B、第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。　　C、第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。　　教师可指导学生把有氧呼吸的三个阶段进行表解分析。　　（3）有氧呼吸过程中能量变化　　教师应向学生说明，在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都有以热能的形式散失了。　　（4）在学生完全清楚了有氧呼吸的三个步骤后，教师应提一些综合性的问题，让学生在讨论过程中，深化对有氧呼吸过程的理解。　　为使学生树立学以致用的观念，同时也是对上节课所学内容的复习，教师还可以提一些利用有氧呼吸原理用于生产实践的相关问题，供学生讨论，同时加深对有氧呼吸的理解。比如教师可设计这样的问题：　　“如果有人向你请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果，你能利用学过的呼吸作用原理，提供一些有价值的建议或措施吗？”　　3、无氧呼吸　　（1）无氧呼吸的概念　　教师可引导学生讨论：“生物体在什么情况下，可能会供氧不足？”，这样很自然地有了下一设问：“在缺氧条件下，生物体如何呼吸呢？”从而引入对无氧呼吸的学习。　　教师应向学生解释我们平常所说的呼吸作用实际上指的有氧呼吸，它是在有氧的条件下进行的。无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等生物称为无氧呼吸，如果是微生物（如乳酸菌、酵母菌），则习惯上称为发酵。　　（2）无氧呼吸的过程　　教师可采用一边写化学方程式，一边让学生配平反应式的方法进行教学，引导学生分析讨论高等植物细胞的无氧呼吸过程及其场所、高等动物细胞的无氧呼吸过程及其场所。最后总结无氧呼吸的全过程。　　第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。　　第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。　　为使学生加深对无氧呼吸的理解，教师可设计一些问题供学生讨论。　　4、有氧呼吸与无氧呼吸的比较　　有氧呼吸和无氧呼吸从葡萄糖到丙酮酸这一阶段完全相同，只是从丙酮酸开始它们分别沿不同的途径形成不同的产物。　　教师可引导学生用表解的形式比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同。　　教师为学生提供有价值的，与学生生活密切相关的讨论话题，以强化对二者联系的理解。如可提问题：　　①你每天都进行很多运动吧？你是否想过，当你进行不同形式的运动时，你的身体其实采用不同的方式为你供能呢？　　②病毒进行有氧呼吸还是无氧呼吸？　　5、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。　　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，以训练其分析问题的能力。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？”　　6、呼吸作用的意义　　教师可从下面几个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。
教学设计方案（一）
【课题】 第七节& 生物的呼吸作用
【教学重点】 有氧呼吸的过程；有氧呼吸和无氧呼吸的异同；呼吸作用的本质；呼吸作用和光合作用的区别与联系。
【教学难点】有氧呼吸过程；无氧呼吸的过程
【课时安排】2课时
【教学手段】挂图、板图、多媒体课件
【教学过程】
　　因为呼吸作用在初中生物学课上也是重点学习的重要生物学原理之一，所以学生对呼吸作用的最基本的物质变化和能量变化还是有基础的，因此引言可从学生已有的对呼吸的理解作为切入点，教师可用下面的问题串检测学生对呼吸的理解程度：
　　你能写出呼吸作用的化学反应方程式吗？
　　呼吸作用的最本质的物质变化是什么？
　　呼吸作用最本质的能量变化是什么？
　　呼吸作用发生在生物体的哪个部位？
　　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进行教学。
2、有氧呼吸
　　（1）让学生比较初中和高中生物学课本所给的的有氧呼吸的总反应方程式，在比较中体会有氧呼吸的产物与反应物都需要水这一事实。
　　（2）有氧呼吸的过程
　　①有氧呼吸过程程中的物质变化和ATP的产生
　　在引导学生讨论以葡萄糖为底物的有氧呼吸的三个阶段时，可采用如下教法：教师一边写化学反应程式，一边让学生配平化学反应式，同时参看课本的图解的的方法来进行教学。
　　A、第一阶段：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]；在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP。
　　B、第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的ATP。
C、第三阶段：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的ATP。
教师可指导学生把有氧呼吸的三个阶段进行表解分析，如
细胞质基质
丙酮酸和水
还原性氢和氧气
丙酮酸和还原性氢
二氧化碳和还原性氢
产生ATP数量
需要ATP数量
（3）有氧呼吸过程中能量变化
　　教师应向学生说明，在有氧呼吸过程中，葡萄糖彻底氧化分解，1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形式散失了。
　　（4）在学生完全清楚了有氧呼吸的三个步骤后，教师应提一些综合性的问题，让学生在讨论过程中，深化对有氧呼吸过程的理解：
　　①如：教师应使学生明白有机物在体外氧化（即燃烧）与有机物在体内氧化的化学本质是完全一样的，但其化学反应的历程却是不一样的，为此可提出这样的问题：“有人说葡萄糖在细胞内的氧化就是葡萄糖在体内的“燃烧”过程，你认为这一说法有道理吗？”
　　本题涉及到了生物体的另一项极其重要的生理过程，即呼吸作用。首先分析一下葡萄糖在细胞内的这种生理作用为什么可以叫“燃烧”，我们从对下表的分析入手，深入了解一下呼吸作用。
　　②再如：引导学生分析明白有氧呼吸为什么是一个氧化分解过程，教师可提出这样问题：“你能分析一下为什么呼吸作用与有机物的氧化分解是同一个含义吗？”
　　氧化还原反应的本质实际上是物质得失电子的问题，对于一个有机化学反应，可以有一个较为简单的方法判断是氧化反应还是还原反应，若一个有机化合物去氢或加氧，这个物质就是被氧化了，如果一个有机化合物加氢或去氧，这个物质就是被还原了。
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