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2011届高考生物第一轮专题复习课件26


? 第九节 新陈代谢的基本类型

考点 新陈代谢的 概念 自养型、异 养型的概 念和特点 需氧型、厌 氧型的概 念和特点

高考要求 知 理 应 三年高考统计 识记 道 解 用 √ √ 2006(江苏) 2007(江苏)



2008(广东)

? 1.从考核内容上:对新陈代谢概念的理解和 基本类型的判断也是命题的热点和趋势。 如:06江苏生物36题,考查新陈代谢的概 念,属于容易题。 ? 2.从考核形式上:以选择题为主在新考试 命题思想指导下,设计科学完整的新陈代 谢类型表,分析不同类型生物的代谢类型。 ? 3.从赋分和难度上:考查落在该考点约占 4分左右,容易题。

? 一、新陈代谢 生物体 化学变化 ? 1.概念: 内全部有序的 的总称。 能量 自身的组成物质 ? 2.内容 自身的组成物质 能量 ? (1)同化作用的过程:合成 , 储存 。 ? (2)异化作用的过程:分解 自养 , 释放 。 异养型 型 ? 二、新陈代谢的基本类型 ? 1.同化作用的两种类型 ? (1)据能否利用无机物合成有机物,同化作用

? (2)在自养型生物中,绿色植物合成有机物 光能 无机物氧化时 利用的能量是 ,硝化细菌合成有机物 释放的能量 利用的能量是 ? 。 需 ? 2.异化作用的两种类型 氧型 厌氧型 ? (1)根据异化作用中对氧的需求情况,异化 厌 作用可分为 兼性厌氧型 氧型 ? 和 两种类型。 ? (2)破伤风杆菌和蛔虫等体内寄生虫的异化 作用类型是 ? ,酵母菌的异化作用类型

? 【重点辨析】 ? ①在回答某种生物新陈代谢类型时应从同 化作用和异化作用两个方面回答。 ? ②自养型生物不一定有叶绿体,厌氧型生 物在有氧条件下细胞呼吸受到抑制。

? 【思考乐园】植物的同化作用类型都是自 养型吗?需氧型生物都具有线粒体吗? ? ● 提示:不一定,如菟丝子是异养型植物; 不一定,如硝化细菌是需氧型生物,无线 粒体。

? 一、新陈代谢基本类型比较 ? 1.对新陈代谢类型的比较 项 目 分类 实质·特点 类型·实例 内容 ①利用氧气 绝大多数动物和 需氧 ②酶促反应 植物 型 ③有机物分解彻 底 ①酶促反应 大多数体内寄生 异化 ②有机物分解不 厌氧 虫:如蛔虫、 作 彻底

项 目 内容

分类

实质·特点

类型·实例

无机物 ①光能自养型 光↓化学能 自养型 ②化能自养型 自身有机 物 ①动物 同化 外界有机 ②营寄生生活 作用 物 的植物、细 ↓ 异养型 菌、真菌③

2.对新陈代谢类型的判断理解 (1)自养型与异养型的判断标准是能否通过下列反 酶 (CH2O)+O2 应进行营养: CO2+ H2O+能量――→ 能把无机物同化为自身营养物质(有机物 )的是自 养型,只能利用现成有机物的为异养型。 (2)很多生物在进化过程中保留了无氧呼吸的酶系 统 (如人、玉米等),但进行呼吸作用时是以有氧呼吸 为主,凡是这种情况的生物皆归入需氧型。只能进行 无氧呼吸,不能进行有氧呼吸的类型才称为厌氧型, 厌氧型生物很少。兼性厌氧型生物只记住酵母菌等少 数特例即可。

? (3)要明确真核生物有氧呼吸的场所——第一 阶段在细胞质基质,第二、三阶段在线粒 体中;原核生物(如蓝藻、硝化细菌、根瘤 菌等)有氧呼吸的场所——细胞质基质(也有人 认为是在细胞膜所形成的特殊结构上进行 有氧呼吸)。

? ●特●别●提●醒 ? ①描述生物新陈代谢类型时要从同化作用、 异化作用两个方面描述,不能漏落。 ? ②每一种代谢类型的“型”字不能漏,否 则不属于代谢类型,而是生物的营养方式: 如自养、异养等。 ? ③自养型、异养型与需氧型、厌氧型中的 “养”与“氧”,二者含义不同,“养” 指营养,即生物获取营养的方式类型,而 “氧”指氧气,即生物分解有机物时对氧 气的需求类型。

? ④代谢类型是反映生物主要的代谢特点, 如人有时也能进行一定程度无氧呼吸,但 人的代谢类型为需氧型。 ? ⑤题干中若出现密闭、密封、真空、水体 变黑变臭、伤口较深、体内组织细胞、包 装、罐头等信息,可确定生物的代谢类型 为厌氧型;污水处理时,搅拌或沼气池通 入无菌空气等信息可判断为需氧型;若环 境中存在有机物可判断为异养型;若出现 变绿、无有机物可断定为自养型。

? 【跟踪训练】 ? 1.除了绿色植物光合作用以外,能够进行 碳素同化作用的还有细菌光合作用和化能 合成作用,用下表表示综合上述三种情况, 碳素同化作用的总方程式(通式)应当是 ? ( ) 碳来 能量来 类型 氢来源 源 源 绿色植物光合 CO2 光 水 作用 硫化氢 细菌光合作用 CO2 光 等

? 解析:从能量来源看,碳素同化过程不仅 有光能还有化学能;从氢来源看,不仅有 水,还有H2S。 ? 答案:A

? 二、化能合成作用和光合作用 ? 有些自养生物,不是利用光能,而是利用 体外环境中无机物氧化所放出的能量来合 成有机物的,这种合成作用叫做化能合成 作用。这种自养型生物属于化能自养型生 物,如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。它 们分别利用无机物氧化所释放的能量合成 有机物,反应式如下: ? CO2+H2O (CH2O)+O2,反应能量 为化学能。

? 光合作用和化能合成作用的比较 光合作用 化能合成作用

自养 绿色植物 硝化细菌 生 物 能量 利用光能,通过 利用体外环境中无机 来 光合作用来制 物氧化所放出的能 源 造有机物 量来合成有机物 硝化细菌将氨氧化成 反应 CO +H O 亚硝酸和硝酸,并 2 2 过 利用这一氧化过程 (CH O) + O 2 2 程 中释放的能量来合

? ●特●别●提●醒 ? 硝化细菌的生存条件(需在什么气体条件下) ? 提示:NH3和O2。

? 【跟踪训练】 ? 2.(2010·海淀模拟)如图所示,若甲代表 H2O和CO2 ? ( )

? A.Ⅰ是光合作用,乙是糖类和氧气,Ⅱ是 呼吸作用 ? B.Ⅰ是光合作用,乙是呼吸作用,Ⅱ是糖 类和氧气

? 解析:图中甲代表H2O和CO2,则图中Ⅰ的 生理过程是利用氨被氧化释放的能量,将 H2O和CO2合成乙(乙代表糖类和氧气),糖 类和氧气又通过过程Ⅱ产生H2O和CO2,所 以生理过程Ⅰ和Ⅱ分别代表化能合成作用 与呼吸作用。 ? 答案:D

? 三、根据CO2释放量和O2消耗量判断细胞 呼吸状况 ? 在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,CO2释 放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重 要依据,总结如下: ? 1.无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的 无氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积 不发生变化,如马铃薯块茎的无氧呼吸。 ? 2.不消耗O2,但产生CO2,细胞只进行产 生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气 体体积可增大,如酵母菌的无氧呼吸。

? 3.当CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只 进行有氧呼吸,此种情况下,容器内气体 体积不变化,但若将CO2吸收,可引起气体 体积减小。 ? 4.当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞同 时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两 种方式,如酵母菌在不同O2浓度下的细胞 呼吸。此种情况下,判断哪种呼吸方式占 优势,可如下分析:

VCO2 4 = ,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄 VO2 3 糖的速率相等。 VCO2 4 (2)若 > ,无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于 VO2 3 有氧呼吸。 VCO2 4 (3)若 < ,有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于 VO2 3 无氧呼吸。 (1)若

? 【跟踪训练】 ? 3.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的营养液, 通入不同浓度的氧气时,其产生的酒精和 CO2的相对量如右图所示。请问:在氧浓度 为a时的情况是 ? ( )

? ? ? ? ?

A.酵母菌只进行无氧呼吸 B.被分解的葡萄糖中约25%用于无氧呼吸 C.被分解的葡萄糖中约75%用于无氧呼吸 D.酵母菌停止无氧呼吸 解析:据图可知,当O2浓度为a时产生的酒 精约为6mol,因而无氧呼吸产生的CO2为 6mol,此时分解了3mol葡萄糖;而此时放 出的CO2总量为12mol,所以有6mol CO2是 有氧呼吸产物,此时分解了1mol葡萄糖。 所以被分解的葡萄糖中有75%用于无氧呼 吸。 ? 答案:C

? 题型1 新陈代谢类型的比较及判定 ? 例1 (2010·南昌调研)需氧型生物与厌氧 型生物的根本区别在于 ? ( ) ? A.参加细胞呼吸的原料不同 ? B.两类生物的生活环境不同 ? C.细胞中参与细胞呼吸的酶不同 ? D.控制酶合成的核酸不同

? [解析] 需氧型、厌氧型生物都能分解有机 物,获得其生命活动所需要的能量,但分 解有机物时所需的酶是不同的,而酶的合 成受到基因的控制,所以两类生物的根本 区别在于遗传物质的不同。 ? [答案] D ? [总结点评] 易误选C或A,需氧型、厌氧型 为什么分解有机物时需氧气和不需氧气, 其关键是催化有机物分解的酶不同,酶的 合成受基因控制。

? 【变式训练】 ? 1.根据图回答下列问题:

? (1)写出①~④生理过程的名称: ? ①________、②________、③________、 ④________。 ? (2)写出完成①~②生理过程的生物的代谢 类型: ? ①________、②________。 ? (3)A~D的能量来源分别是: ? A________、B________、C________、 D________。 ? (4)①和③、③和④是否可能存在于同一种 生物体内?试各举一例说明:________。

? 解析:①过程是在叶绿体内,利用光能把 无机物合成有机物,所以属于光合作用, 常见于植物,代谢类型属于自养需氧型; ②过程是硝化细菌的化能合成作用合成有 机物,利用的是氨氧化产生的能量,所以 其代谢类型是自养需氧型;③过程是彻底 的氧化分解,大量释放其中含有的能量, 属于有氧呼吸;④过程产生了乳酸,属于 不彻底的氧化分解,释放出其中含有的少 量能量,属于无氧呼吸。

? 答案:(1)光合作用 化能合成作用 有氧 呼吸 无氧呼吸 ? (2)自养需氧型 自养需氧型

? (3)光能 周围环境物质氧化产生的能量(化 学能) 有机物氧化分解释放的能量 有机 物氧化分解释放的能量
? (4)①和③可能,如绿色植物;③和④也可 能,如人

? 题型2 关于酵母菌的代谢 ? 例2 酵母菌被泛用于发酵,为研究酒精发 酵的产物,某研究小组设计了如图所示的 装置图。1号、2号试管中均加入3 mL蒸馏 水和少许0.1% BTB溶液至蓝绿色(若为较强 酸性时,BTB溶液呈黄色)。下列有关评价 合理的是 ? ( )

? A.1号试管可以去除或将1号试管中BTB溶 液换成澄清石灰水 ? B.该装置无法检验CO2的生成,仍需再补 充其他装置 ? C.温度偏高,导致发酵管内O2少,酵母菌 繁殖速率减慢,不利于发酵 ? D.为使发酵管中尽量少的含有O2,应先将 葡萄糖液煮沸,待冷却后加入鲜酵母,再 加入少许石蜡油,使之浮于混合液表面

? [解析] 1号试管起对比作用;酵母菌产生 的CO2会使2号试管中的BTB溶液由蓝绿色 变成黄色,无需其他补充装置;80℃会导 致酵母菌死亡和发酵过程中酶变性失活; 酵母菌在无氧条件下才发酵产生酒精,发 酵前将葡萄糖溶液煮沸,会使氧气逸出, 冷却后加酵母菌是防止高温杀死酵母菌, 加石蜡油达到隔绝空气的目的。 ? [答案] D ? [总结点评] 解答此类实验设计评价性题目, 首先根据题干信息找准实验课题(或实验的 目的),再依次找出实验设计所依据的原理,

? 【变式训练】 ? 2.1861年巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的 时候,如果发酵容器中存在氧气,会导致 酒精产生停止,这就是所谓的巴斯德效应。 直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应 及其场所是 ? ( ) ? A.酒精+O2→丙酮酸,细胞质基质 ? B.丙酮酸+O2→CO2,线粒体 ? C.[H]+O2→H2O,线粒体 ? D.H2O→O2+[H],叶绿体囊状结构的薄

? 解析:“巴斯德效应”的发生是因为发酵 容器中存在氧气,并参与有氧呼吸过程, 导致酒精产生停止。而在有氧呼吸过程的 第三阶段有氧气参与,并与[H]结合产生 H2O,同时释放大量能量,该阶段进行场所 是线粒体。 ? 答案:C


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