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。
教学设计方案
第二课时
1、引言
为使学生树立学以致用的观念,同时又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人们生产实践相关的问题,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:
“如果有人向学生请教怎么能长期储存农作物种粒、蔬菜或水果,学生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?”
本题实际是要学生来分析如何控制储存室的环境因素,即贮藏条件。
农作物种粒、蔬菜或水果都是有生命的,不断地进行着呼吸作用。如果呼吸速率快,会引起有机物的大量消耗,造成储存量减少而且影响品质;呼吸作用放出的水,又会造成储存环境湿度过大;呼吸放出的热量,会使储存环境温度升高;高温、高湿的环境会使储存室中的有害细菌、霉菌大量滋生繁殖,导致作物种子、蔬菜或水果腐烂变质;同时高温、高湿的环境反过来又会进一步加快呼吸作用的速率,造成恶性循环。
因此为了能达到长期储存的目的,人们总是希望储存物的有氧呼吸或无氧呼吸都减弱一些。大家都知道,呼吸作用是受控状态下对葡萄糖的氧化分解过程,而酶是调控这一过程的关键因素之一,同时酶又受到诸多因素的影响。因此,凡能影响呼吸作用过程中酶的各种因素,就必然会影响呼吸作用的速率。
哪些因素会降低呼吸作用呢?
其一是储存湿度,即作物种子含水量这个因素。我们知道,当生物体中自由水与结合水的比例升高时,其代谢速率就会相应增强,因此对作物种子而言,入库前的晾晒是必须的,而且种子含水量要低于一定标准时才准入库。有关部门规定的安全水分标准:在长江下游地区,小麦种子含水量是12.5%以下,稻谷是14.5%以下;广东省,稻谷是13.5%以下,因为南方高温多湿,要求更高一些。实验发现,稻谷等种子含水量超过14.5%时呼吸速率即会骤然上升。
其二是储存温度因素。酶活性在一定温度范围内,是随着温度的升高而增强的,因此降低储存室的温度也是行之有效的方法之一。
其三是氧气浓度。氧气是有氧呼吸的原料,二氧化碳是呼吸作用的产物,根据化学平衡原理,降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低呼吸作用的速率。如番茄储存过程中可抽去空气,补充氮气,把氧浓度调节到3-6%左右,这样,番茄可贮藏1个月甚至3个月以上。
这里有一个问题必须提一提,有的同学认为:把氧气浓度减得越低,呼吸作用速率就越低,这种看法对吗?不完全对,当环境中无氧气时,有些植物细胞可进行无氧呼吸,而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用,因此氧气应调节到一个合适浓度,在这个浓度下,氧气浓度无论对无氧呼吸还是有氧呼吸都可起抑制作用。
当然,为了长期储存作物种粒、蔬菜或水果,还应注意防治害虫、消毒灭菌、保鲜保质等诸多问题。
综上,大致归纳出储存环境的三点最基本要求是低温、低湿、低氧。
2、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。细胞内无氧呼吸的场所是细胞质基质。