应用科学 AQA/呼吸
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对许多科学家和医疗保健专业人员来说，了解呼吸至关重要。生物化学家可以分析组织样本中的细胞呼吸速率。运动生理学家可以使用非侵入性方法来确定个人是进行有氧呼吸还是无氧呼吸。工程师利用他们对细胞呼吸的理解，使用将污染物转化为能量的细胞来清理环境中的污染。
| 课程内容 | 你需要做什么 |
|---|---|
| • 呼吸与细胞呼吸之间的区别 • 呼吸作为一种物理的外部过程 • 细胞呼吸作为一种化学的内部过程 • 监测呼吸系统的方法（呼吸频率和容积） • 在细胞呼吸过程中，三磷酸腺苷 (ATP) 如何通过磷酸化产生，在磷酸化中，一个磷酸基团被添加到一个二磷酸腺苷 (ADP) 分子中 • ATP 如何被用来释放能量以供细胞活动 • 葡萄糖呼吸的各个阶段，导致 ATP 的产生，以及每个过程的部位 • 糖酵解（在细胞质中） • 克雷布斯循环（在线粒体中） |
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| • 电子传递链（在线粒体中）• 糖酵解过程，包括 • 使用 ATP 将葡萄糖磷酸化为葡萄糖磷酸 • 三碳磷酸 (TP) 的生成 • TP 氧化为丙酮酸，净增 ATP 和还原的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD (NADH) • 克雷布斯循环的过程，包括 • 丙酮酸被转化为乙酰辅酶 A (乙酰辅酶 A)，进入克雷布斯循环 • 乙酰辅酶 A 与一个四碳分子反应，形成一个六碳分子 • 一系列氧化还原反应产生还原的辅酶和 ATP，并损失二氧化碳 |
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| • 电子传递链的过程，包括 • 还原的 NAD (NADH) 或还原的黄素腺嘌呤二核苷酸 FAD (FADH2) 释放氢原子，这些氢原子提供电子沿着电子传递链传递 • 当电子沿着链传递时，释放的能量用于将 ADP 磷酸化为 ATP • 电子的最终受体是氧气，它形成水 • 有氧和无氧途径可以产生的 ATP 量 • 基础代谢率 (BMR) 的含义以及如何通过直接或间接方法确定它 • 使用二手数据，男性和女性以及不同年龄组的 BMR 的差异。 |
总的来说，引导学生采取的方法，而不是仅仅向他们提供信息。
糖酵解
糖酵解 - 葡萄糖的分解
反应物
葡萄糖
2NAD
2ATP
4ADP
产物
2 丙酮酸 - 转入连接反应
2 还原 NAD - 转入电子传递链
4ATP - 用于细胞的能量 净 ATP= 2ATP （两个用作反应物）
连接反应 文本框发生在线粒体基质中
形状文本框形状
形状形状2 x 丙酮酸 (3C) [符号] 2 x 乙酰辅酶 A (2C)
2NAD 2NADH
reduction
反应物
2 丙酮酸
2 NAD
产物
2 乙酰辅酶 A
2 还原 NAD
2 CO2
辅酶是除了底物之外还需要让酶发挥作用的物质。
NAD
FAD
这些酶是氢受体，它们吸收多余的氢离子 - 还原时为电子载体
发生在线粒体基质中
克雷布斯循环
来自连接反应的 2 碳乙酰辅酶 A 与一个 4 碳分子结合，生成一个 6 碳分子。
在一系列反应中，这个 6 碳分子损失二氧化碳和氢，得到一个 4 碳分子，并产生单个 ATP 分子，这是底物水平磷酸化 (主题 2.3) 的结果。
现在，4 碳分子可以与新的乙酰辅酶 A 分子结合，开始新的循环。
反应物
草酰乙酸 (4C)
乙酰辅酶 A (2C)
2ADP
6NAD
2FAD
产物
柠檬酸 (6C)
4CO2 - 废物
2 ATP - 被细胞使用
6 NADH - 转入 ETC
2 FADH2 - 转入 ETC （每 2 个克雷布斯循环转动）
电子传递链产生 34 个 ATP 分子
需要氧气
发生在线粒体内膜上
使用还原的电子载体：来自克雷布斯循环、连接反应和糖酵解的 NAD 和 FAD
反应物
NADH
FADH2
氧气
ADP
产物
NAD
FAD
水
电子由 NADH 和 FADH 沿着 ETC 传递。H+ 离子无法到达电子，但它们会被电子吸引，因此会被拉过 H+ 泵。
为了理解这个主题，需要做的工作，例如研究、分析
对这些领域的工作进行一些研究。（随意添加您找到的其他工作。）
| 研究这些角色 | 这个角色对社会有哪些益处？ | 哪些组织会雇佣担任此角色的人员？ （他们在哪里工作？） |
担任此角色的人员在组织中需要做些什么？ | 他们需要具备哪些与科学相关的技能？ 他们需要掌握哪些技术？ |
在组织中担任此角色并承担其职责需要哪些经验？ | 他们在组织中会与哪些其他科学人员合作。 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作 1 | ||||||
| 工作 2 |
– 与标准技能相关
示例:
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– 我们能使用旧的 AQA 问题吗？例如 5 年前的问题？附带考官评价
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