§ 23. Процесс дыхания

Химия, 7 класс. Учебник: Оспанова М.К. и др. (Мектеп, 2025). Глава 8: Химические элементы и соединения в организме человека. Страницы 115–119.

Чему научишься

• Описывать путь воздуха в организме и объяснять, зачем нужен кислород.
• Записывать процесс окисления питательных веществ в клетке словами и формулой.
• Сравнивать состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
• Объяснять, откуда в воздухе берётся кислород (фотосинтез).
• Сравнивать дыхание и фотосинтез.

Разминка

• Сколько времени ты можешь не дышать? Обычно хватает от 30 секунд до минуты. Потом организм сам заставляет сделать вдох. Проверь секундомером на телефоне, но без фанатизма и не под водой.
• Что нужно человеку больше всего: еда, вода или воздух? Без еды можно прожить недели, без воды около пяти суток, а без кислорода всего несколько минут.
• Какой газ мы выдыхаем? Не только «отработанный воздух»: в нём стало больше углекислого газа CO₂ и меньше кислорода O₂.

💡 Воздух нужен не «просто чтобы дышать»: из него клетки берут один-единственный газ, кислород. Всё остальное в основном возвращается обратно.

Разбираемся

Дорога воздуха внутри тебя

Воздух мы вдыхаем через нос и рот. Там он согревается и увлажняется. Потом он попадает в гортань, а оттуда в органы дыхания. В лёгких кислород переходит из воздуха в кровь, а ненужный углекислый газ уходит из крови и выводится наружу.

Дышать лучше носом. В носу есть волоски, а слизистая оболочка выделяет жидкость. Они задерживают пыль и микробов, и воздух становится чище.

🌟 В Алматы зимой смог, а в горах Медеу воздух чище. Нос делает ту же работу в любом месте, но чем меньше пыли в воздухе, тем легче ему справляться.

Почему дыхание то быстрее, то медленнее

Взрослый человек делает в среднем около 15 вдохов-выдохов в минуту. Дети дышат чаще: 20–30 раз в минуту, а малыши ещё чаще. Частоту дыхания автоматически подстраивает мозг: во сне организму нужно меньше кислорода, при беге больше.

⚠️ Частая ошибка. Думают, что учащённое дыхание после бега означает «что-то сломалось». Нет, это нормально: мышцы потратили много кислорода, и организм пополняет запас, дыша чаще.

Крошечный химический завод

Главный вопрос: зачем нашему телу кислород? Внутри каждой клетки идёт химическая реакция. Сложные вещества из еды (жиры, белки, углеводы) под действием кислорода разваливаются на более простые. Этот процесс называют окислением.

жиры (белки, углеводы) + кислород → углекислый газ + вода + энергия

На примере глюкозы (виноградного сахара): C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O+энергия.

📌 Дыхание — это не только вдох и выдох. Это ещё и окисление питательных веществ в клетках, при котором выделяется энергия для роста и работы организма.

Если кислорода не хватает, энергии получается меньше: хочется зевать, клонит в сон, хуже работают память и внимание. Поэтому на уроке лучше проветривать класс.

Что изменилось в воздухе

Сравни состав воздуха до и после лёгких.

Кислорода стало меньше примерно на 20,94-16,3=4,64 процентных пункта. Углекислого газа стало больше в 4:0,03≈133 раза. Азот почти не изменился: организм его не использует.

🌟 Выдыхаемый воздух всё ещё содержит 16% кислорода. Поэтому искусственное дыхание «рот в рот» возможно: этого кислорода достаточно, чтобы помочь другому человеку.

Откуда берётся кислород

Кислород в воздухе появляется благодаря фотосинтезу. Это сложный физико-химический процесс в зелёных растениях на свету. Растения поглощают углекислый газ и воду, а на выходе получают глюкозу и кислород. Зелёный цвет им даёт хлорофилл, он помогает ловить солнечный свет.

углекислый газ + вода → (свет) → глюкоза + кислород

6CO₂+6H₂OсветC₆H₁₂O₆+6O₂

📌 Дыхание и фотосинтез — «зеркальные» процессы. При дыхании кислород расходуется, углекислый газ образуется. При фотосинтезе углекислый газ расходуется, кислород образуется.

🌟 Каждое дерево в парке Алматы, каждая ёлка на Алатау и каждый кустик на подоконнике работают как маленькие фабрики кислорода.

👨‍👩‍👧 Родителю. Попросите ребёнка сосчитать вдохи за минуту в покое и после 20 приседаний. Он увидит на себе, как организм подстраивает дыхание под нагрузку. Это безопасно и занимает пять минут.

Проверь себя

• Какие вещества участвуют в окислении в клетке? Питательные вещества (жиры, белки, углеводы) и кислород. На выходе углекислый газ, вода и энергия.
• Почему дышать лучше носом? В носу есть волоски и слизистая оболочка с жидкостью: они очищают, согревают и увлажняют воздух.
• Что происходит с организмом при нехватке кислорода? Меньше энергии: человек зевает, хочет спать, хуже запоминает и соображает.
• Чем фотосинтез отличается от дыхания? При дыхании кислород поглощается, а углекислый газ выделяется. При фотосинтезе наоборот, и ещё нужен свет.
• Что даёт растениям зелёный цвет? Хлорофилл.
• Почему при физической нагрузке мы дышим чаще? Мышцам нужно больше энергии, а значит, больше кислорода. Мозг учащает дыхание.

Решаем упражнения

№ 1

Опишите процесс дыхания с биологической точки зрения.

Как думать. Дыхание состоит из двух частей: обмен газов в лёгких и окисление в клетках. Расскажи обе.

Пример ответа.

1. Воздух входит через нос или рот, греется и увлажняется, проходит гортань и попадает в лёгкие.
2. В лёгких кислород переходит в кровь, а углекислый газ уходит из крови в воздух.
3. Кровь несёт кислород ко всем клеткам.
4. В клетках кислород окисляет питательные вещества: получаются углекислый газ, вода и энергия.
5. Углекислый газ возвращается с кровью в лёгкие и выдыхается.

Ответ: дыхание — это поступление кислорода в организм, окисление питательных веществ в клетках с выделением энергии и удаление углекислого газа.

№ 2

Охарактеризуйте роль кислорода в процессе дыхания и напишите словесное уравнение этого процесса.

Как думать. Кислород — это «окислитель»: он помогает «расщепить» вещества из еды.

Пример ответа. Кислород окисляет жиры, белки и углеводы в клетках. Без него энергии выделяется мало, и организм быстро слабеет. Уравнение:

питательные вещества (жиры, белки, углеводы) + кислород → углекислый газ + вода + энергия

Для глюкозы: C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O+энергия.

Ответ: кислород окисляет питательные вещества в клетке; уравнение как выше.

№ 3

Сравните состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха (по рисунку 51: кислород 20,94% и 16,3%, азот и др. 79,03% и 79,7%, углекислый газ 0,03% и 4%).

Как думать. Выпиши по каждому газу «было» и «стало», найди разницу.

Решение.

Ответ: в выдыхаемом воздухе кислорода меньше, углекислого газа гораздо больше, азота почти столько же.

№ 4

Объясните появление кислорода в воздухе.

Как думать. Откуда берутся «новые» молекулы кислорода? Вспомни зелёные листья.

Пример ответа. Кислород образуется при фотосинтезе. Растения на свету поглощают углекислый газ и воду, а выделяют глюкозу и кислород. Хлорофилл ловит свет. Благодаря этому кислород в воздухе постоянно пополняется.

Ответ: кислород появляется в воздухе благодаря фотосинтезу растений: 6CO₂+6H₂OсветC₆H₁₂O₆+6O₂.

№ 5

Какая часть растения, наземная или водная, поставляет больше кислорода в атмосферу?

Как думать. Подумай, чего на Земле больше: суши или воды, и где живут водоросли.

Пример ответа. Водные растения и водоросли (в океанах и морях) дают больше кислорода, чем наземные растения. Океан занимает около 70% поверхности Земли, и в нём живёт огромное число микроскопических водорослей. По оценкам учёных, они дают около половины кислорода планеты или больше.

Ответ: больше кислорода поставляют водные растения и водоросли.

№ 6

Почему, когда вы посещаете лес или зону парка, засаженную деревьями, частота дыхания уменьшается?

Как думать. Сравни воздух в городе и в лесу.

Пример ответа. В лесу деревья выделяют кислород, воздух чище, прохладнее и влажнее, в нём меньше пыли. Организму хватает кислорода без усилий, и мозг делает дыхание реже. Кроме того, во время прогулки ты расслабляешься.

Ответ: в лесу больше кислорода и чище воздух, поэтому организму нужно меньше вдохов.

№ 7

Объясните эксперимент с мышью: мышь под колпаком одна и мышь под колпаком вместе с растением. Что будет через 5 часов?

Как думать. Под колпак воздух не поступает. Что происходит с кислородом в каждом случае?

Пример ответа.

1. Мышь одна: она дышит, кислород под колпаком тратится, углекислый газ копится. Через несколько часов кислорода не хватит, и мышь погибнет.
2. Мышь с растением: растение на свету делает фотосинтез, поглощает углекислый газ мыши и выделяет кислород. Мышь дышит этим кислородом, и воздух под колпаком обновляется. Мышь остаётся живой.

💡 Этот опыт придумал английский учёный Джозеф Пристли в XVIII веке: он показал, что растения «исправляют» воздух.

Ответ: без растения мышь погибнет от нехватки кислорода, с растением выживет благодаря фотосинтезу.

Шпаргалка

• Организму нужен кислород: без еды живут недели, без воздуха всего минуты.
• Дышать лучше носом: воздух очищается, согревается, увлажняется.
• Кислород в воздухе появляется благодаря фотосинтезу.
• Дыхание и фотосинтез — противоположные процессы.

Мини-тест