高三生物058.doc

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期数： 0601 SWG3 058
学科：生物 年级：高三 编稿老师：郭彩凤
审稿老师：高毅

预　习 篇
[同步教学信息]

新陈代谢的基本类型
【教材阅读提示】（重要内容提示）
1．同化作用的基本类型（自养型和异养型）和主要类群（识记）
2．异化作用的基本类型（需氧型和厌氧型）和主要类群（识记）
3．化能合成作用及相关生物类群（理解）
4．生物新陈代谢类型的进化（理解）
【学习方法导航】
本节是新陈代谢一章的总结课,除了化能合成作用的内容是新知识外,其余的都是初中生物课中学习过的相关内容和本章内容的简要概括,因此自学相对轻松。
【基础知识构建】
1．新陈代谢的概念：细胞中全部有序的化学反应总称为新陈代谢。
2．新陈代谢过程中包括同化作用和异化作用，二者既相互对立，又相互依存。
　　二者相互对立：如：光合作用合成有机物，贮存能量；呼吸作用分解有机物，释放能量。
　　二者相互依存：同化作用合成有机物为异化作用的进行奠定了物质基础；
异化作用分解有机物，又为同化作用的进行提供了能量。
从代谢的性质看，包括物质代谢和能量代谢；
　二者的关系：物质合成伴随能量储存，物质分解伴随能量释放，二者不可分割。
如：光合作用和呼吸作用。
3．新陈代谢的重要意义：
新陈代谢是生物体最基本的特征，通过代谢使生物体不断进行自我更新。在此基础上，生物体才能进行生长、发育、运动、繁殖等生命活动。它是一切生命活动的基础。
4．新陈代谢类型：
按同化作用方式分自养型、异养型；
按异化作用方式分需氧型、厌氧型。
5． 同化作用的概念、几种类型及主要代表生物
（1）同化作用的概念：指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。
　　　　　　　　　　　　　 光能自养型
　　　　　　　　　 自养型
（2）同化作用类型　　　　　 化能自养型
　　　　　　　 异养型
◆自养型：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成自身的组成物质，并储存能量，这种新陈代谢类型叫做自养型。
①光能自养：生物体利用光能，通过光合作用制造有机物。
主要代表生物例如：
★各种绿色植物:（包括各种树木和水中的绿藻），具体过程就是我们学习的光合作用过程。
★光合作用细菌：绿硫细菌、红硫细菌（紫硫细菌）和红螺细菌（紫色非硫细菌）等，都是能够进行光合作用的细菌。这些细菌的菌体内含有类似于绿色植物体内叶绿素那样的光合色素，这样的光合色素叫做细菌叶绿素。有的光合作用细菌还含有大量的类胡萝卜素，从而使菌体呈现出红色。
[注意]光合细菌和绿色植物都能够进行光合作用，但是，绿色植物的光合作用以水作为二氧化碳的还原剂，同时释放出氧气的，而细菌光合作用则以硫化氢等无机硫化物作为二氧化碳的还原剂，同时析出硫磺：
绿色植物光合作用反应式（略）
绿硫细菌光合作用反应式
光能

细菌叶绿素
　CO2＋2H2S　　　　　　　（CH2O）＋2S＋H2O

②化能合成作用：生物体利用体外环境中的物质的氧化放出的化学能来合成自身的有机物。
主要代表生物例如：
★硝化细菌、铁细菌、某些硫细菌、氢细菌等。深海热泉口的细菌主要是化能合成的硫细菌和氢细菌（能使氢氧化合成水，并产生能量）。
以硝化细菌为例，来说明化能合成作用的过程。
硝化细菌

2NH3＋3O2　　　　　　　　 2HNO2＋2H2O＋能量（化学能）
硝化细菌

2HNO2+O2　　　　　　　　2HNO3+能量（化学能）

硝化细菌
6CO2＋6H2O　　　　　C6H12O6＋6O2

[注意]上面的前两个反应是说明氨和亚硝酸的氧化和放出能量的过程，最后一个反应是说明细菌利用前面的两个反应式中所放出的能量，把从外界摄取的二氧化碳和水合成为葡萄糖的过程。从此反应的过程来看，合成有机物所需的能量来自化学能而不是光能，这也是光能自养与化能自养最为突出的区别。
硝化细菌把氨逐步转化成硝酸以后，硝酸又可以形成为硝酸盐。硝酸盐是植物用来制造蛋白质所必须的无机盐。所以说硝化细菌对自然界氮的循环有重要的意义。
小资料：

亚硝酸对人体来说是有害的，这是因为亚硝酸盐又可以和胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。
◆异养型：不能直接利用无机物制造有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存能量，这种新陈代谢类型叫做异养型。
例如：
★人、动物、营腐生和寄生生活的菌类（蘑菇、木耳等真菌、大肠杆菌等）、大多数细胞
小资料：

在自养生物和异养生物之间存在着一些中间类型，如食虫植物、寄生植物就是典型的例子，而原生动物中的绿眼虫更是兼自养型与异养型于一身，反映了一种时期的生命形态。
6． 异化作用的概念、几种类型及主要几种代表生物
（1）异化作用的概念：指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。也叫分解代谢。
需氧型（有氧呼吸型）
（2）异化作用类型
厌氧型（无氧呼吸型）
①需氧型：生物体在异化作用过程中，必须不断从外界环境中摄取氧来氧化分解自身的组成物质，以释放能量，并排出二氧化碳，这种新陈代谢类型叫做需氧型。
代表生物：常见的动植物大都属于这种类型。
②厌氧型：生物体在异化作用过程中，在缺氧的条件下，依靠酶的作用使有机物分解，以获得进行生命活动所需要的能量，这种新陈代谢类型叫做厌氧型。
代表生物：生物包括动物体内的寄生虫（如蛔虫、绦虫等）、某些细菌如乳酸菌等。
[注意]
▲细菌的呼吸情况
　　虽然细菌没有线粒体，但多数细菌是需氧的。少数细菌是厌氧的，而且其中有些是绝对厌氧的：如光合细菌都是专性厌氧的，破伤风杆菌也是。伤口浅而暴露于外时，破伤风杆菌不能繁殖，只有当伤口深，坏组织多，好氧性细菌繁殖，耗尽了氧，出现了无氧的环境时，破伤风梭菌才能生长。还有许多的细菌是既能生活在无氧的环境，也能生活在有氧的环境，这种细菌称为兼性厌氧细菌，如大肠杆菌、土壤中很多细菌都是兼性厌氧细菌。
▲判定下列几种生物的新陈代谢基本类型：
人：异养需氧型　　　　松树：自养需氧型
蘑菇：异养需氧型　　　硝化细菌：自养需氧型　　绿硫细菌：自养厌氧型
莬丝子：（一种寄生植物，寄生在豆科植物上）异养需氧型
7．中间类型：
酵母菌：是单细胞真菌，在有氧条件下进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水；在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。两种方式均能维持其正常生命活动，所以是兼性厌氧型生物。
　　绿眼虫：是一种原生动物，含叶绿体及色素，在有光照时进行光合作用，制造有机营养物质；在无光照时，则通过体表吸收周围水环境中溶解的有机营养物质，维持自身生命活动的正常进行。可见绿眼虫是兼自养与异养为一身的类型。
8．生物新陈代谢类型的进化
按照进化论的观点，生物是经过漫长的年代进化而来的，在生物进化的过程中，生物由于适应不同的生活环境，其新陈代谢类型也是在进化的。根据地球环境变化的特点，我们分
析地球上的生物进化顺序可能是：
异养厌氧型
自养厌氧型
异养厌氧型
异养需氧型
自养需氧型
自养厌氧型
异养厌氧型

地球上最初形成的生物应为异养厌氧型，因为当时地球上没有氧气存在，而在地球上确有大量的有机物积累在原始的海洋中，原始生命的营养来自原始海洋中。后来生物在进化过程中，其结构也在进化，形成的结构能够自养，并产生氧气，在地球上的氧气达到一定浓度时，地球上的生物逐渐出现适应氧气存在的需氧型生物来。
【应用举例】
例1：下列关于新陈代谢的叙述，错误的是
A．它是生物进行一切生命活动的基础 B．它是生物的最基本特征
C．它是生物体与外界环境间的物质交换 D．它包括同化作用和异化作用
解析：新陈代谢是生物体与外界环境之间物质交换和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程。从物质的合成与分解的角度分析包括同化作用和异化作用两个方面，从物质和能量的角度分析它包括物质代谢和能量代谢两个过程。没有新陈代谢提供能量，生物体就无法获得能量，没有同化作用摄取物质，生物体就不能获得得物质，所以新陈代谢是一切生命活动的基础。凡是有生命的生物体都能进行新陈代谢，即使没有细胞结构的病毒也是如此，因此新陈代谢是生物最基本的特征，没有新陈代谢生物体就无法生存。
答案：C
例2：下列生物中，同化作用是异养型，异化作用是厌氧型的一组是
A．绦虫和带鱼 B．乳酸菌和硝化细菌
C．黄曲霉和猪笼草 D．乳酸菌和绦虫
解析：同化作用是异养型的生物有绦虫、带鱼、乳酸菌、黄曲霉，异化作用的代谢类型是厌氧型的生物有绦虫、乳酸菌，硝化细菌的同化作用代谢类型是自养型，异化作用的代谢类型是需氧型；猪笼草的同化作用代谢类型是自养型，但因生活在缺氮的环境中，它可诱捕昆虫来增加体内氮元素的供应，因此是一种中间类型。要正确理解异养型和厌氧型生物的代谢类型，即可得出准确答案。
答案：D
例3：自养型生物和异养型生物的根本区别在于
A．呼吸方式不同 B．同化作用方式不同
C．吸收养料方式不同 D．异化作用方式不同
解析：自养型与异养型生物的根本区别在于能否直接利用无机物合成自身的有机物，自养型生物能够把从外界吸收的营养物质是水、CO2、无机盐等无机物制造成有机物。异养型生物则自己不能制造有机物，所以它们从外界吸收的营养物质主要是糖类、脂质、蛋白质等现成的有机物。
答案：B
例4：所有细菌都具有的特征是
A．都是异养生物 B．仅在有水条件下繁殖
C．仅在有氧条件下生长 D．生存温度都超过800C
解析：细菌是一类原核细胞构成的生物，有的细菌可自养如硝化细菌，有的厌氧如乳酸菌；不同的细菌生存的温度不同，不能都超过80度，水是细菌生存的必要条件。
答案：B
【同步落实】（※级）：
1．关于生物体内新陈代谢的叙述，下列哪一项是错误的
A．能量代谢和物质代谢是相互依赖的　 B．物质代谢中伴随能量代谢
C．物质代谢产生的能量可用于生命活动　　　 D. 物质代谢和能量代谢是相互独立的
2.下列哪项不是自养型生物与异养型生物在同化作用方面的相同点
A.都利用外界物质合成自身物质 B.都是贮存能量的过程
C.都有物质代谢和能量代谢 D.都直接将光能转变为化学能
3.下列生理现象中,属于同化作用的是
A.丙酮酸进一步分解形成CO2 B.变形虫把废物排出体外
C.绿色植物利用光能固定CO2而形成糖 D.姐妹染色单体散乱分布
4.绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用相比较，不同之处是 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.同化类型不同　 B.异化类型不同　　 C.利用的能源不同 D.利用的碳源不同
5.下列各组生物中，新陈代谢类型相同的是：
A.蓝藻和蚯蚓 B.人和家兔 C.水稻和乳酸菌 D.家兔和松树
6．在两个大小差别较大的容器中,分别盛等量的含乳酸菌的鲜牛奶,然后封口贮存,结果　　　　　
A.大容器中牛奶先变酸 B.小容器中的牛奶先变酸
C.同时变酸 D.都不变酸
7．既是异养型又是厌养型生物是　　
　 A.蚊子 B.人蛔虫 C.草履虫 D.菜青虫
【同步检测】（※※级）
1．硝化细菌进行化能合成作用时,其获得能量的方式是
　 A.还原氮 B.氧化氨 C.还原亚硝酸 D.氧化硝酸
2．与藻类植物的新陈代谢类型相同的是
　 A.硝化细胞 B.乳酸菌 C.人蛔虫 D.酵母菌
3．下列生物中哪组都是自养生物
　 ①大肠杆菌 ②硝化细菌 ③蘑菇 ④衣藻 ⑤松树 ⑥水螅
　 A.②④⑤ B.①②③ C.③④⑤ D.②③⑥
4.地球上最早出现的原始生物的代谢类型可能是　　
A.自养需氧型　 B.自养厌氧型 C.异养需氧型 D.异养厌氧型
5.代谢类型和细胞基本结构相同的一组生物是
A.硝化细菌和大肠杆菌 B.小麦和玉米 C.蓝藻和乳酸菌 D.人和人蛔虫
参考答案：
【同步落实】（※级）：
1．D 2．D 3．C 4．C 5．B 6．B 7．B
【同步检测】（※※级）
1．B 2．A 3．A 4．D 5．B
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