Skip to content · ⁨Перейти к содержанию⁩

Respiration · ⁨дыхание⁩

IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩ · Topic 12 · ⁨Тема 12⁩

Video lesson for this topic · ⁨Видеоурок по этой теме⁩ Open the video page · ⁨Открыть страницу видео⁩
5:00

дыхание

Вот самая распространенная путаница в биологии IGCSE. Дыхание — это не дыхание (вентиляция). Дыхание — это движение воздуха туда-сюда через легкие — физическое действие,…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Английское озвучивание · Английский + китайские субтитры (встроенные)⁩

12.1

Respiration and energy · ⁨Дыхание и энергия⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩
English
Core Supplement
1 State the uses of energy in living organisms, including: muscle contraction, protein synthesis, cell division, active transport, growth, the passage of nerve impulses and the maintenance of a constant body temperature
2 Investigate and describe the effect of temperature on respiration in yeast
Русский
Базовый Дополнительно
1 Указать использование энергии в живых организмах, включая: мышечное сокращение, синтез белков, деление клеток, активный транспорт, рост, проведение нервных импульсов и поддержание постоянной температуры тела
2 Исследовать и описать влияние температуры на дыхание дрожжей

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

English
Aerobic respiration

Respiration 呼吸作用 is the release of energy 能量 from food, and it happens in every living cell, all the time. (It is not the same as breathing.) Cells use this energy for many jobs:

  • muscle 肌肉 contraction (movement).
  • protein synthesis 蛋白质合成 (building proteins).
  • cell division 分裂 (making new cells).
  • active transport 主动运输.
  • growth.
  • the passage of nerve impulses 神经冲动.
  • keeping a constant body temperature 温度.

You can investigate respiration in yeast 酵母: warmer yeast respires faster (up to its best temperature), giving off bubbles of carbon dioxide 二氧化碳.

Русский
Аэробное дыхание

Дыхание — это высвобождение энергии из пищи, и оно происходит в каждой живой клетке постоянно. (Это не то же самое, что дыхание как движение грудной клетки.) Клетки используют эту энергию для многих процессов:

  • сокращение мышц (движение).
  • синтез белков (построение белков).
  • деление клеток (образование новых клеток).
  • активный транспорт.
  • рост.
  • проведение нервных импульсов.
  • поддержание постоянной температуры тела.
Схема-хаб с надписью «дыхание высвобождает энергию» в центре и стрелками, указывающими на области применения: сокращение мышц, синтез белков, деление клеток, активный транспорт, рост, нервные импульсы и сохранение тепла
Клетки используют энергию дыхания для множества различных задач

Процесс дыхания можно исследовать на примере дрожжей: теплые дрожжи дышат быстрее (до оптимальной температуры), выделяя пузырьки углекислого газа.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Respiration releases energy · ⁨Дыхание выделяет энергию⁩

Every living cell respires to release energy from glucose for its life processes. · ⁨Каждая живая клетка дышит, чтобы высвободить энергию из глюкозы для своих жизненных процессов.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
English Русский
respiration/ˌrespɪˈreɪʃn/ дыхание
energy/ˈenədʒi/ энергия
muscle/ˈmʌsl/ мышца
protein synthesis/ˈprəʊtiːn ˈsɪnθəsɪs/ синтеза белка
division/dɪˈvɪʒn/ разделение
active transport/ˈæktɪv ˈtrænspɔːt/ активный транспорт
nerve impulses/nɜːv ˈɪmpʌlsɪz/ нервные импульсы
temperature/ˈtemprɪtʃə/ температура
yeast/jiːst/ дрожжи
12.2

Aerobic respiration · ⁨Аэробное дыхание⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩
English
Core Supplement
1 Describe aerobic respiration as the chemical reactions in cells that use oxygen to break down nutrient molecules to release energy
2 State the word equation for aerobic respiration as: glucose + oxygen → carbon dioxide + water 3 State the balanced chemical equation for aerobic respiration as: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$
Русский
Базовый Дополнительно
1 Описать аэробное дыхание как химические реакции в клетках, использующие кислород для расщепления молекул питательных веществ с высвобождением энергии
2 Записать словесное уравнение аэробного дыхания как: глюкоза + кислород → углекислый газ + вода 3 Записать сбалансированное химическое уравнение аэробного дыхания как: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

English

Aerobic respiration 有氧呼吸 uses oxygen 氧气 to break down nutrient molecules 营养物质 (mainly glucose 葡萄糖) and release energy.

Word equation:

$$\text{glucose} + \text{oxygen} \rightarrow \text{carbon dioxide} + \text{water}$$

(Supplement) Balanced chemical equation:

$$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$$

Aerobic respiration releases a lot of energy from each glucose molecule.

Русский
Марафонцы во время забега
Аэробное дыхание обеспечивает плавное высвобождение энергии для длительных физических нагрузок.

Аэробное дыхание использует кислород для расщепления питательных веществ (преимущественно глюкозы) и высвобождения энергии.

Словесное уравнение:

$$\text{glucose} + \text{oxygen} \rightarrow \text{carbon dioxide} + \text{water}$$

(Дополнительно) Сбалансированное химическое уравнение:

$$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O}$$

Аэробное дыхание высвобождает много энергии от каждой молекулы глюкозы.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Aerobic respiration · ⁨Митохондриях⁩

Aerobic respiration releases a LOT of energy from glucose using oxygen. · ⁨Аэробное дыхание выделяет ОЧЕНЬ МНОГО энергии из глюкозы с использованием кислорода.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
English Русский
carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ углекислый газ
aerobic respiration/eəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ аэробное дыхание
oxygen/ˈɒksɪdʒn/ кислородом
nutrient molecules/ˈnjuːtrɪənt ˈmɒlɪkjuːlz/ питательные молекулы
glucose/ˈɡluːkəʊs/ глюкоза
anaerobic respiration/ˌæneəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ анаэробное дыхание
12.3

Anaerobic respiration · ⁨Анаэробное дыхание⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩
English
Core Supplement
1 Describe anaerobic respiration as the chemical reactions in cells that break down nutrient molecules to release energy without using oxygen
2 State that anaerobic respiration releases much less energy per glucose molecule than aerobic respiration
3 State the word equation for anaerobic respiration in yeast as: glucose → alcohol + carbon dioxide 5 State the balanced chemical equation for anaerobic respiration in yeast as: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2$
4 State the word equation for anaerobic respiration in muscles during vigorous exercise as: glucose → lactic acid
6 State that lactic acid builds up in muscles and blood during vigorous exercise causing an oxygen debt
7 Outline how the oxygen debt is removed after exercise, limited to: (a) continuation of fast heart rate to transport lactic acid in the blood from the muscles to the liver (b) continuation of deeper and faster breathing to supply oxygen for aerobic respiration of lactic acid (c) aerobic respiration of lactic acid in the liver
Русский
Базовый Дополнительно
1 Опишите анаэробное дыхание как химические реакции в клетках, при которых расщепляются питательные молекулы для высвобождения энергии без использования кислорода
2 Укажите, что анаэробное дыхание выделяет значительно меньше энергии на молекулу глюкозы, чем аэробное дыхание
3 Запишите словесное уравнение анаэробного дыхания в дрожжах: глюкоза → спирт + углекислый газ 5 Запишите сбалансированное химическое уравнение анаэробного дыхания в дрожжах: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2\text{CO}_2$
4 Запишите словесное уравнение анаэробного дыхания в мышцах во время интенсивных физических нагрузок: глюкоза → молочная кислота
6 Укажите, что молочная кислота накапливается в мышцах и крови во время интенсивных физических нагрузок, вызывая кислородный долг
7 Опишите, как погашается кислородный долг после нагрузки, ограничиваясь следующими процессами: (a) сохранение высокой частоты сердцебиения для переноса молочной кислоты из мышц в кровь и далее в печень; (b) сохранение более глубокого и частого дыхания для обеспечения кислородом аэробного расщепления молочной кислоты; (c) аэробное расщепление молочной кислоты в печени

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

English

Anaerobic respiration 无氧呼吸 breaks down glucose to release energy without oxygen. It releases much less energy from each glucose molecule than aerobic respiration, because the glucose is not fully broken down.

In yeast

$$\text{glucose} \rightarrow \text{alcohol} + \text{carbon dioxide}$$

The alcohol 酒精 made by yeast is used to make bread rise and to brew drinks.

In muscles (Supplement)

During hard exercise your muscles cannot get enough oxygen, so they respire anaerobically:

$$\text{glucose} \rightarrow \text{lactic acid}$$

The lactic acid 乳酸 builds up in the muscles and the blood. This creates an oxygen debt 氧债 — the extra oxygen the body will need later to break that lactic acid down.

After you stop exercising, the oxygen debt is repaid:

  • your heart rate 心率 stays high, carrying the lactic acid in the blood from the muscles to the liver 肝脏.
  • you keep breathing deeply and quickly, taking in extra oxygen.
  • the liver uses this oxygen to break the lactic acid down by aerobic respiration.

Worked example. A runner sprints hard for 20 seconds, then breathes deeply for several minutes after stopping. Explain why. During the sprint the muscles cannot get oxygen fast enough, so they respire anaerobically and lactic acid builds up, creating an oxygen debt. The deep breathing afterwards takes in the extra oxygen the liver needs to break that lactic acid down by aerobic respiration, while a high heart rate carries the acid from the muscles to the liver. The breathing repays a debt built up during the sprint - it is not simply "because the muscles are still working".

Русский
Спринтер при максимальной нагрузке
Интенсивный спринт опирается на анаэробное дыхание, приводящее к накоплению молочной кислоты.

Анаэробное дыхание расщепляет глюкозу для высвобождения энергии без участия кислорода. Оно высвобождает намного меньше энергии от каждой молекулы глюкозы, чем аэробное дыхание, поскольку расщепление не завершается полностью.

Глюкоза расщепляется двумя путями: с участием кислорода (аэробное) превращается в углекислый газ и воду, выделяя много энергии; без кислорода (анаэробное) превращается в спирт и углекислый газ у дрожжей или молочную кислоту в мышцах, выделяя значительно меньше энергии
Аэробное дыхание требует кислорода и дает много энергии; анаэробное дает гораздо меньше

У дрожжей

$$\text{glucose} \rightarrow \text{alcohol} + \text{carbon dioxide}$$

Спирт, образующийся у дрожжей, используется для подъема теста при выпечке хлеба и приготовления напитков.

В мышцах (Дополнительно)

При интенсивных упражнениях вашим мышцам не хватает кислорода, поэтому они дышат анаэробно:

$$\text{glucose} \rightarrow \text{lactic acid}$$

Молочная кислота накапливается в мышцах и крови. Это создает кислородный долг — дополнительный объем кислорода, который организм потребует позже для расщепления этой молочной кислоты.

После прекращения упражнений кислородный долг погашается:

  • ваш пульс остается высоким, транспортируя молочную кислоту из мышц в печень.
  • вы продолжаете дышать глубоко и часто, получая дополнительный кислород.
  • печень использует этот кислород для расщепления молочной кислоты путем аэробного дыхания.
Схема: интенсивная физическая нагрузка приводит к нехватке кислорода в мышцах, поэтому они дышат анаэробно, и накапливается молочная кислота (кислородный долг); после нагрузки частое сердцебиение и глубокое дыхание обеспечивают приток дополнительного кислорода, чтобы печень могла расщепить молочную кислоту
Молочная кислота от анаэробного дыхания позже разрушается с использованием дополнительного кислорода

Разобранное решение. Бегун спринтирует с максимальной скоростью 20 секунд, затем несколько минут дышит глубоко после остановки. Объясните почему. Во время спринта мышцам недостаточно быстро поступает кислород, поэтому они дышат анаэробно, и накапливается молочная кислота, создавая кислородный долг. Глубокое дыхание afterwards обеспечивает дополнительный кислород, необходимый печени для расщепления этой молочной кислоты путем аэробного дыхания, в то время как высокая частота сердечных сокращений переносит кислоту от мышц к печени. Дыхание погашает долг, накопленный во время спринта — это не просто «потому что мышцы все еще работают».

Explore · ⁨Исследовать⁩

Anaerobic respiration · ⁨Анаэробное дыхание⁩

Without oxygen, glucose is only partly broken down — far less energy, and a different waste product. · ⁨Без кислорода глюкоза расщепляется лишь частично — выделяется значительно меньше энергии, и образуется другой побочный продукт.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
English Русский
alcohol/ˈælkəhɒl/ спирт
lactic acid/ˈlæktɪk ˈæsɪd/ молочная кислота
oxygen debt/ˈɒksɪdʒn det/ кислородный долг
heart rate/hɑːt reɪt/ сердцебиение
liver/ˈlɪvə/ печень
12.3

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English
  • Respiration releases energy in all living cells, all the time — it is not breathing.
  • Aerobic: glucose + oxygen → carbon dioxide + water, and it gives a lot of energy. Learn the balanced equation too.
  • Anaerobic (no oxygen) gives much less energy. In yeast: glucose → alcohol + carbon dioxide. In muscles: glucose → lactic acid.
  • Lactic acid causes an oxygen debt, repaid by a fast heart rate and deep breathing, with the liver breaking the lactic acid down.
Русский
  • Дыхание высвобождает энергию во всех живых клетках, постоянно — это не то же самое, что дыхание (дыхательные движения).
  • Аэробное: глюкоза + кислород → углекислый газ + вода, и оно дает много энергии. Выучите также уравнение реакции.
  • Анаэробное (без кислорода) дает намного меньше энергии. У дрожжей: глюкоза → алкоголь + углекислый газ. В мышцах: глюкоза → молочная кислота.
  • Молочная кислота вызывает кислородный долг, который погашается за счет частого сердцебиения и глубокого дыхания, при этом печень расщепляет молочную кислоту.

Interactive lessons on this topic · ⁨Интерактивные уроки по этой теме⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Пройдите его шаг за шагом с упражнениями мгновенной проверки.⁩

Past Papers · ⁨Архив экзаменационных работ⁩

More topics in IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩ · ⁨Больше тем в IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩⁩

Log in or create account · ⁨Войти или создать аккаунт⁩

IGCSE, A-Level & AP