2019-2020年高三生物高考復習教案：第14講 新陳代謝的類型新人教版一、考點內(nèi)容全解（一）本講考什么1.新陳代謝的概念與基本類型新陳代謝是生物最基本的特征，按不同的標準有不同的劃分方式。2.光能合成細菌和化能合成細菌的比較 自然界中光能合成細菌和化能合成細菌在生物進化過程中有重要作用，兩者間也存在較大的區(qū)別。 3.兼性厭氧型生物-酵母菌 酵母菌既可在有氧情況下生存，也可在無氧狀態(tài)下活動，此類生物的生命活動比較特殊，也有較高的實用價值，如釀酒。 （二）考點例析例1 下列有關(guān)人體新陳代謝的敘述中，正確的一組是：人的異化作用方式是需氧型，所以人體細胞只能進行有氧呼吸人體細胞一般只有通過細胞外液才能與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換人體的消化道不是都能吸收營養(yǎng)物質(zhì)的，主要吸收部位是小腸血液中的葡萄糖一部分合成糖元主要貯存在肝臟和肌肉中供生命活動利用人體攝取的營養(yǎng)物質(zhì)中除水和無機鹽外，其他都要經(jīng)過消化才能被吸收 A、 B、 C、 D、解析本題綜合考查人體新陳代謝。人體從物質(zhì)代謝角度看，屬于異養(yǎng)型，從能量代謝的角度看是需氧型。但人體在氧不足的條件下也可以進行無氧呼吸，產(chǎn)生乳酸。而細胞對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收則必須通過內(nèi)環(huán)境獲得，細胞的直接內(nèi)環(huán)境是細胞外液。進入人體內(nèi)環(huán)境的營養(yǎng)物質(zhì)則必須經(jīng)過消化道的吸收。對營養(yǎng)物質(zhì)的理解必須準確，水就不能稱為營養(yǎng)物質(zhì)。答案 B同類變式下述生物中，哪一種是自養(yǎng)型生物 A硝化細菌 B大腸桿菌 C青霉菌 D酵母菌解析本題屬基本概念的判斷。按照生物體同化作用的方式不同,生物的新陳代謝類型可分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種。自養(yǎng)型生物可自己合成有機物，依據(jù)自養(yǎng)生物在制造有機物的過程中利用能源不同又可分為光能自養(yǎng)型(如綠色植物)和化能自養(yǎng)型(如硝化細菌)。異養(yǎng)型只能利用現(xiàn)成有機物。異養(yǎng)生物包括動物、人、營寄生或腐生生活的菌類。答案A例2細菌冶金是利用某些細菌的特殊代謝功能開采金屬礦石。例如，氧化亞鐵硫桿菌在溶液中能將黃鐵礦氧化為硫酸鐵，并能使溶液酸性增強，其過程如下：(1)從生物的新陳代謝看，(b)過程屬于_作用。(2)氧化亞鐵硫桿菌的合成代謝類型屬于_型，分解代謝類型屬于_型。(3)氧化亞鐵硫桿菌和綠色植物都能利用無機物制造有機物，但它們在制造有機物的過程中所利用的_來源是不同的。解析 本題是一個實際生產(chǎn)問題，但涉及的知識是關(guān)于化能合成細菌的相關(guān)問題。氧化亞鐵硫桿菌利用黃鐵礦氧化過程中釋放的能量將CO2和H2O合成為有機物，利用的能量和植物不同。答案 （1）同化 （2）自養(yǎng) 需氧 （3）能量特別提示 圖象觀察往往帶來很多信息，本題中能量來源就是解題的關(guān)鍵。同類變式 已知下列單細胞生物，它們都具有細胞壁，但沒有核膜和核仁，在研究它們生活所需條件的實驗中，得出下面的結(jié)果(表示需要)。這三種生物依次是生物必需的生活條件水氧CO2葡萄糖氨光ABCA衣藻、乳酸菌、變形蟲 B衣藻、酵母菌、變形蟲C固氮藍藻、酵母菌、硝化細菌 D固氮藍藻、乳酸菌、硝化細菌解析 在了解新陳代謝類型的基礎(chǔ)上，通過各種生物所需條件的差異可判斷：需葡萄糖的一定為異養(yǎng)型生物；需水和CO2并且還需光的為綠色植物；需氨，并能以CO2和H2O合成有機物的為化能合成細菌。需氧與否是判斷是否是需氧或厭氧型生物的指標。答案 D解題警示 乳酸菌和酵母菌是兩類不同的生物，前者是細菌，后者是真菌。此點需要記憶，以免混淆。例3 為驗證酵母菌能在氧充足時進行有氧呼吸，又能在缺氧時進行無氧呼吸（一般來說，乙醇發(fā)酵是衡量它的一個標準）。做了如下實驗：第一瓶經(jīng)過滅菌的葡萄糖溶液充氧，接入酵母菌菌種進行培養(yǎng)，測定其單位時間內(nèi)的吸氧物質(zhì)的量和產(chǎn)生二氧化碳物質(zhì)的量。據(jù)此回答與這個實驗有關(guān)的問題，分別從所列選項中選出它們的正確答案。（1）在酵母菌只進行有氧呼吸時，試比較吸氧物質(zhì)的量和產(chǎn)生二氧化碳物質(zhì)的量的大小A.吸氧量大 B.C02發(fā)生量大 C.兩者相等 D.無法確定（2）若酵母菌同時進行有氧呼吸和乙醇發(fā)酵，假如在有氧呼吸和乙醇發(fā)酵過程中有等量的葡萄糖被消耗掉，這時吸氧物質(zhì)的量與產(chǎn)生二氧化碳物質(zhì)的量之比是_。A.1：2 B.2：3 C.4：3 D.3：4（3）若酵母菌同時進行有氧呼吸和乙醇發(fā)酵，如果有氧呼吸和乙醇發(fā)酵所產(chǎn)生的二氧化碳物質(zhì)的量相等，這時吸氧物質(zhì)的量與二氧化碳發(fā)生物質(zhì)的量之比是_。A.1：1 B.1：2 C.2：1 D.1：12（4）若檢測的結(jié)果是吸氧物質(zhì)的量與產(chǎn)生二氧化碳物質(zhì)的量之比為3：5，其原因是_。A.有1/4的酵母菌在進行有氧呼吸 B.有1/3的酵母菌在進行有氧呼吸C.有1/2的酵母菌在進行有氧呼吸 D.有2/3的酵母菌在進行有氧呼吸（5）若無氧呼吸消耗了360mg的葡萄糖，可生成_mol的乙醇。A.0.004mol B.0.03mol C.0.25mol D.4mol解析 本題考查酵母菌的無氧呼吸和有氧呼吸，但必須明確這兩種反應的反應式及化學計算方法。無氧呼吸的反應式為： C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（少）有氧呼吸的反應式為： C6H12O6+6O2+6H2O6 CO2+12 H2O+能量（多）計算時以摩爾量進行，具體計算過程可完全參照化學計算方法進行，這里就不重復。至于為什么吸氧量和產(chǎn)生的二氧化碳量不等，由有氧呼吸反應式可斷定一定不全是有氧呼吸，其間還有無氧呼吸，計算方法略。答案 .（1）C （2）D （3） B （4） B （5）A延伸拓展 本題實際上是一個化學計算問題，但問題又出自生物學方面，由此可知現(xiàn)代生物學與其它學科間有密切的關(guān)系，已經(jīng)發(fā)展成一門綜合性學科?；镜幕瘜W計算在生物學中也是經(jīng)常應用的，需要掌握。同類變式下圖的實驗裝置中將氣球安裝于含有混合物的試管口，以下關(guān)于使用氣球的理由敘述中最不重要的是A.看有多少氣體離開試管 B.如果需要，可以測定氣體的量C為試管內(nèi)物質(zhì)保溫 D能比較兩試管釋放氣體的量解析 酵母菌既可進行有氧呼吸，也可進行無氧呼吸，但它們共同的能量來源都是有機物，如葡萄糖等。在進行呼吸時需要一定的溫度，這的酶所必須的條件。在本實驗中，左側(cè)裝置可作右側(cè)裝置的對照，檢驗呼吸作用的條件和原料，氣球的作用就是測量兩者放出的氣體量的差異，由于二者都是在同一環(huán)境中進行，所以不存在保溫的問題。答案 C解題警示 圖文觀察能力是生物學的基本能力之一，通過過程發(fā)現(xiàn)差異是思維縝密度的體現(xiàn)，本題中要發(fā)現(xiàn)兩裝置的區(qū)別是什么有無糖原料。二、能力提升技巧（一）考試技巧在哪里 1.新陳代謝類型劃分的標準可以同化作用或異化作用的條件進行分類，而異化作用又可以是否需氧進行分析，因此在解答此類問題時一定要注意具體問題情景。2.兼性厭氧型細菌在生產(chǎn)實踐中的應用注意有氧和無氧的環(huán)境，而化能合成細菌在生物界的物質(zhì)循環(huán)中有重要作用，特別是某些具有固氮或細菌冶金功能的生物要注意其能量的來源。例4 如圖為氮循環(huán)的部分示意圖，af分別代表不同的生理過程，據(jù)圖分析回答：（1）完成a的生物的新陳代謝類型是 ，該生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬 者。（2）完成b的生物的同化作用方式是 。（3）完成c 的生物的新陳代謝類型是 。該生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于 者。（4）完成d 的生物的新陳代謝類型是 。（5）完成e 的生物的新陳代謝類型是 。（6）完成f的生物的新陳代謝類型是 。該生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于 者。解析本題是一道綜合題，涵蓋的內(nèi)容包括氮循環(huán)和蛋白質(zhì)代謝。自然界的氮循環(huán)主要依賴微生物的固氮作用和分解作用。固氮菌將N2轉(zhuǎn)化為含N的化合物，進而由硝化細菌將其轉(zhuǎn)化為NO3-，在合成蛋白質(zhì)的過程中被利用。而蛋白質(zhì)被分解為尿素一般是在動物體利用后形成的代謝產(chǎn)物，尿素再被分解則由分解者實現(xiàn)。 答案（1）異養(yǎng)需氧型 消費者（2）異養(yǎng)。（3）硝化作用 化能合成作用 分解者。（4）固氮作用 異養(yǎng)需氧型。（5）反硝化作用 異養(yǎng)厭氧 （6）自養(yǎng)需氧 生產(chǎn)者三基礎(chǔ)能力測試1.蘑菇必須生活在有機質(zhì)豐富的環(huán)境里，根據(jù)這一特點可以推知蘑菇的細胞中不可能含有A、葉綠體 B、線粒體 C、核糖體 D、高爾基體2可以作為硝化細菌碳源、氮源、能源的物質(zhì)依次是：A含碳有機物、氨、光 B含碳無機物、氮、氮C含碳有機物、氨、氨 D含碳無機物、氨、氨3不具備核,且能夠在生命活動過程中將CO2等無機物合成為有機物的是 A.玉米 B.細菌 C.鐵細菌和硫細菌 D.水綿 4. 自生和共生固氮微生物可以將A大氣中的N2轉(zhuǎn)化為NH3 B大氣中的N2轉(zhuǎn)化為NO3C土壤中的NH3轉(zhuǎn)化為NO3 D土壤中的NO3轉(zhuǎn)化為N25.人在受傷時，若傷口較深則傷口深處的破傷風桿菌在密閉環(huán)境中將大量繁殖而導致受傷者患破傷風病，若傷口較淺則傷口處的破傷風桿菌暴露在空氣中無法大量繁殖，傷者一般不會有感染破傷風的危險，你認為下列哪組生物與破傷風桿菌的代謝類型相同A.蘑菇和根瘤菌 B.蛔蟲和乳酸菌 C.大腸桿菌和硝化細菌 D.酵母菌和藍藻6. 酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時，投放的原料及生產(chǎn)酒精階段要控制的必要條件分別是： A.玉米粉和有氧 B.大豆粉和有氧 C.玉米粉和無氧 D.大豆粉和無氧7. 醫(yī)學上用氧氣驅(qū)除蛔蟲所依據(jù)的原理是：A.阻止蛔蟲對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 B.抑制蛔蟲體內(nèi)有機物的合成C.抑制蛔蟲體內(nèi)有機物的分解 D.促進蛔蟲體內(nèi)有機物的分解8.右圖表示種哺乳動物代謝速率與體形大小的關(guān)系。據(jù)圖分析，哪一結(jié)論是錯誤的A.鼠和兔比馬和象每克體重消耗的能量多B.狗與兔相比單位體積釋放的熱量要多C.圖中所有動物都能通過輻射散熱 D.在缺乏食物時，大型動物比小型動物存活時間長四.潛能挑戰(zhàn)測試9.某?？萍蓟顒有〗M的同學在考察被嚴重污染的地表水體時發(fā)現(xiàn)兩類景觀：有機型污染水體是變黑發(fā)臭，無機型污染水體一般是變綠。前者、后者生活著的主要生物依次是A光能自養(yǎng)生物、異養(yǎng)厭氧生物 B異養(yǎng)厭氧生物、光能自養(yǎng)生物C化能自養(yǎng)生物、異養(yǎng)需氧生物 D異養(yǎng)需氧生物、化能自養(yǎng)生物10.下圖中的A、B、C、D、E分別表示不同的生理過程，請據(jù)圖回答：（1）圖中B表示的生理過程是_。（2）鐵細菌、硫細菌和硝化細菌都進行B過程。硝化細菌進行B過程是利用_氧化成_時所釋放的化學能，把無機物合成儲存能量的有機物。（3）人體劇烈運動時，骨骼肌所消耗的能量來自圖中的_過程。（4）硝化細菌進行C過程的場所是_。11. 呼吸作用的本質(zhì)是對底物的脫氫氧化過程，實驗研究3種碳水化合物(葡萄糖、蔗糖、乳糖)作為底物對于酵母細胞呼吸作用速率的影響。亞甲基藍是一種人造氫受體，氧化態(tài)時呈藍色，還原態(tài)時呈無色。比色計是用以測定光源通過溶液后的光強度變化的儀器。本實驗中藍光100%透過，說明亞甲基藍處于完全氧化狀態(tài)。在試管內(nèi)加入10ml酵母菌懸浮液、0.5%葡萄糖溶液若干和lml的0.1%亞甲基藍溶液，封口后置于30水浴中維持20min，這段時間內(nèi)，每隔2min用比色計測量一次藍光通過試管的百分率。測定完成后，再分別用0.5%蔗糖和0.5%乳糖及等量酵母菌重復上述實驗。結(jié)果如右圖所示：(1)實驗過程中，使亞甲基藍失去了藍色的是 。(2)指出酵母菌在蔗糖溶液中的呼吸速率與葡萄糖溶液中的一項不同點。(3)為什么實驗中試管要封口?(4)實驗結(jié)果表明：實驗室培養(yǎng)酵母菌不能用哪一種糖? 五標答與點撥1.A.（葉綠體能進行光合作用合成有機物）2.D（硝化細菌利用的能源是氨氧化釋放的）3.C（化能合成細菌沒有細胞核）4.A（固氮菌能將N2轉(zhuǎn)化為NH3）5.B （破傷風桿菌為厭氧型細菌）6.C（酒精發(fā)酵的原料是糖類，玉米粉含糖高）7.C（蛔蟲為厭氧型生物）8.B（體積越小代謝越快，消耗的能量越多）9.B（有機物多的水體中氧含量低，反之高）10.自然界中的生物利用的能量主要有光能和化學能，B顯然是化學合成作用，以此為能量來源的生物為化能合成細菌。答案：（1）化能合成作用 （2）NH3 NO3 （3）E （4）細胞質(zhì)基質(zhì) 11.酵母菌在有氧和無氧條件下的產(chǎn)物及能量的多少可依據(jù)相關(guān)反應式計算。答案：(1)呼吸作用脫下的氫還原了處于氧化狀態(tài)的亞甲基藍 (2)能夠持續(xù)穩(wěn)定、勻速地利用蔗糖；對于葡萄糖的利用則表現(xiàn)為先快后慢最后穩(wěn)定 (3)防止微生物污染試管，增加了微生物的種類，導致實驗結(jié)果不可靠 (4)乳糖