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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 新陳代謝的基本類型教案1 人教版 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．識記新陳代謝的概念。 2．識記新陳代謝的基本類型。 【學(xué)習(xí)障礙】1．理解障礙：(1)如何理解新陳代謝的概念及同化作用與異化作用的關(guān)系？(2)如何理解新陳代謝的基本類型？ 2．解題障礙：(1)如何判斷生物的代謝類型？(2)如何解有關(guān)新陳代謝的應(yīng)用題？ 【學(xué)習(xí)策略】1．理解障礙突破：(1)用“分析歸納法”理解新陳代謝的概念。在活細(xì)胞中時時刻刻都在進(jìn)行著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，以這些生物化學(xué)反應(yīng)為例，歸納總結(jié)出新陳代謝的概念，從而幫助理解。比如光合作用，是發(fā)生在植物細(xì)胞內(nèi)，通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O合成儲存能量的有機(jī)物，并釋放出O2，這是細(xì)胞內(nèi)合成有機(jī)物同時儲存能量的過程；而細(xì)胞呼吸恰恰相反，是一個分解有機(jī)物，釋放能量的過程。再比如，蛋白質(zhì)的合成與分解等等。新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱。不論光合作用還是細(xì)胞呼吸，都包含物質(zhì)代謝和能量代謝，因此，從性質(zhì)上看，新陳代謝包含物質(zhì)代謝和能量代謝兩個方面，物質(zhì)代謝過程伴隨著能量代謝，能量代謝通過物質(zhì)代謝來實(shí)現(xiàn)。從方向上看，新陳代謝包括同時進(jìn)行、對立統(tǒng)一的同化作用和異化作用兩個相反的過程。光合作用，主要是同化作用，細(xì)胞呼吸，主要是異化作用。從實(shí)質(zhì)上看，新陳代謝是生物體自我更新的過程，在新陳代謝基礎(chǔ)上生物體才表現(xiàn)出生長發(fā)育、生殖等生命活動。因此，新陳代謝是一切生命活動的基礎(chǔ)，是生命最本質(zhì)的特征。(2)用“對立統(tǒng)一的觀點(diǎn)”理解同化作用與異化作用、物質(zhì)代謝與能量代謝、自養(yǎng)和異養(yǎng)的關(guān)系。所謂生物學(xué)中的對立統(tǒng)一觀點(diǎn)主要體現(xiàn)在：生物的諸多生命活動之間，都有一定的關(guān)系，有的甚至具有對立統(tǒng)一的關(guān)系。從光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系可以看出同化作用和異化作用的關(guān)系。光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，任何物質(zhì)變化都伴隨著相應(yīng)的能量變化；同化作用和異化作用是同時進(jìn)行的，二者互相依存，并且同化過程中也有物質(zhì)的分解，異化過程中也有物質(zhì)的合成；這些化學(xué)反應(yīng)都離不開酶的催化。 [例1]菜豆種子在萌發(fā)過程中有機(jī)物會不斷減少，在此過程中，是否有同化作用發(fā)生？ 解析：用“對立統(tǒng)一的觀點(diǎn)”來解。從題中可知，菜豆種子在萌發(fā)過程中，肯定發(fā)生了異化作用，有機(jī)物因異化作用分解而減少并且釋放能量供生長發(fā)育需要，與此同時也發(fā)生同化作用，因?yàn)橥饔煤彤惢饔迷谏矬w的細(xì)胞中是同時進(jìn)行的，在生長發(fā)育過程中肯定會有同化作用發(fā)生，如通過細(xì)胞增殖使生物體細(xì)胞數(shù)目增加必須通過細(xì)胞分裂進(jìn)行，細(xì)胞分裂過程中要進(jìn)行DNA的復(fù)制及蛋白質(zhì)的合成等，都屬于同化作用。 答案：有同化作用發(fā)生。 點(diǎn)評：此題很容易誤認(rèn)為只有異化作用，應(yīng)注意理解和掌握同化作用和異化作用之間的關(guān)系，二者在細(xì)胞中是同時發(fā)生的。 (3)用“進(jìn)化的觀點(diǎn)”理解新陳代謝基本類型的形成。 辯證法認(rèn)為，一切事物都處在不斷地運(yùn)動變化之中，任何事物都有一個產(chǎn)生、發(fā)展和滅亡的過程。生物界也不例外，也有一個產(chǎn)生和發(fā)展的過程，所謂產(chǎn)生就是生命的起源，所謂發(fā)展就是生物的進(jìn)化。 在生命起源和發(fā)展的早期，異養(yǎng)型和厭氧型是先出現(xiàn)的，隨著自養(yǎng)型的出現(xiàn)，又使異養(yǎng)型得以長足的發(fā)展，并且逐漸出現(xiàn)了需氧型。在生態(tài)系統(tǒng)中，自養(yǎng)型是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但自養(yǎng)型和異養(yǎng)型之間，仍存在著中間類型，如食蟲植物、寄生植物就是典型的例子，而原生動物中的綠眼蟲更是兼自養(yǎng)與異養(yǎng)于一身，反映了一種早期的生命形態(tài)。不同的代謝類型出現(xiàn)是生物體在長期進(jìn)化中不斷與環(huán)境相互作用的結(jié)果。 (4)用“并列比較法”理解各代謝類型之間的關(guān)系。 首先根據(jù)代謝基本類型的區(qū)別劃分生物代謝類型： ①自養(yǎng)型和異養(yǎng)型：自養(yǎng)型是指在同化作用過程中，能把從外界所攝取的無機(jī)物合成自身的有機(jī)物，并貯存能量的同化類型。依據(jù)能量來源不同，綠色植物屬光能自養(yǎng)型，硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等屬化能自養(yǎng)型(化能合成作用)。異養(yǎng)型是指只能攝取外界現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲存能量的同化類型，如動物、營腐生生活的菌類等。 ②需氧型和厭氧型：生物界多數(shù)生物屬需氧型，少數(shù)為厭氧型生物，如破傷風(fēng)桿菌、體內(nèi)寄生蟲(絳蟲、蛔蟲)等。 ③酵母菌為兼性厭氧型生物，在有氧條件下，將糖類氧化分解為CO2和H2O，在無氧條件下，將糖類物質(zhì)分解成酒精和CO2。 ④應(yīng)全面劃分代謝類型：同化作用和異化作用是統(tǒng)一于生物個體為一體的，因此同一生物的代謝類型必須同時包括兩個方面，這樣生物的代謝類型共有如下四種基本類型：自養(yǎng)需氧型：如綠色植物、硝化細(xì)菌；自養(yǎng)厭氧型：如綠硫細(xì)菌；異養(yǎng)需氧型：如人和多數(shù)動物、營腐生生活的菌類；異養(yǎng)厭氧型：如破傷風(fēng)桿菌、乳酸菌、蛔蟲等。 2．解題障礙突破 (1)用“直接判斷法”判斷生物代謝類型。 [例2]下列屬于異養(yǎng)型厭氧型的一組生物是 A．絳蟲和帶魚 B．乳酸菌和硝化細(xì)菌 C．黃曲霉和豬籠草 D．乳酸菌和絳蟲 解析：用“直接判斷法”解。在下列生物中屬同化作用異養(yǎng)型的是，絳蟲、帶魚、乳酸菌、黃曲霉。屬異化作用厭氧型的是：絳蟲、乳酸菌。 答案：D [例3]存在于泥土中及正常人呼吸道內(nèi)的破傷風(fēng)桿菌不會使人致病，當(dāng)深而窄的傷口內(nèi)感染破傷風(fēng)桿菌后，則由于大量繁殖而致病，破傷風(fēng)桿菌的代謝類型是 A．自養(yǎng)、需氧型 B．自養(yǎng)、厭氧型 C．異養(yǎng)、需氧型 D．異養(yǎng)、厭氧型 解析：用“直接判斷法”解。根據(jù)題意可知，破傷風(fēng)桿菌屬異養(yǎng)厭氧型生物，需要無氧的環(huán)境，環(huán)境中有氧，其發(fā)酵受到抑制，深而窄的傷口內(nèi)可形成無氧環(huán)境。 答案：D [例4]用于凈化高濃度有機(jī)廢水的紅螺菌，能利用光能，以丙醇等有機(jī)物為營養(yǎng)物質(zhì)，用來合成自身的組成物質(zhì)。紅螺菌的同化作用類型屬于 A．光能自養(yǎng)型 B．光能異養(yǎng)型 C．化能自養(yǎng)型 D．化能異養(yǎng)型 解析：用“直接判斷法”解。紅螺菌是一種光能異養(yǎng)型細(xì)菌。它的體內(nèi)具有光合色素，能利用光能，在缺氧的條件下，以有機(jī)酸、醇等有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)，使自身迅速增殖。 答案：B (2)用“類比分析法”解有關(guān)新陳代謝的應(yīng)用題。 [例5]根據(jù)下圖回答問題： (1)寫出①～④生理過程的名稱：①______________________；②___________________；③____________________；④_____________________。 (2)寫出生物①～④的代謝類型：①的同化作用類型是_______________，②的同化作用類型是____________，③的異化作用類型是____________，④的異化作用類型是____________。 (3)寫出A～D的能量來源。A_________；B_________；C_________；D_________。 (4)能量C所表現(xiàn)的形式是____________________________________。 (5)編號①和④、③和④是否可能表示同一種生物?舉例說明。 _____________________________________________________________________。 解析：用“類比分析法”解。 (1)從生理過程來分析，①是將CO2和H2O在葉綠體中合成C6H12O6，因此①是光合作用，②在合成C6H12O6的過程中需要NH3，因此這是硝化細(xì)菌的化能合成作用，③過程在酶的催化下產(chǎn)生酒精和CO2，因此這是無氧呼吸過程，對微生物來說是酒精發(fā)酵，④過程在酶的催化下產(chǎn)生CO2和H2O，所以這個過程是有氧呼吸。 (2)從生物代謝類型分析，①是光能自養(yǎng)型，②是化能自養(yǎng)型，如硝化細(xì)菌，③的異化作用類型是厭氧型，④的異化作用類型是需氧型。 (3)A為太陽光能，B為NH3在氧化過程中所釋放的化學(xué)能量，C和D是C6H12O6分解時釋放的化學(xué)能。 (4)由C6H12O6氧化分解釋放的化學(xué)能C大部分以熱能形式散失，一部分貯存在ATP的高能磷酸鍵中。 (5)①和④可能是同一種生物，如綠色植物，屬光能自養(yǎng)型、需氧型生物。③和④也可能是同一種生物，如酵母菌，屬兼性厭氧型生物，在有氧時進(jìn)行有氧呼吸，在無氧時進(jìn)行無氧呼吸。 答案：(1)光合作用 化能合成作用 無氧呼吸 有氧呼吸 (2)光能自養(yǎng)型 化能自養(yǎng)型 厭氧型 需氧型 (3)太陽光能 NH3在氧化過程中所釋放的化學(xué)能 C6Hl2O6分解時釋放的化學(xué)能 C6O12O6分解時釋放的化學(xué)能 (4)大部分以熱能形式散失，一部分貯存在ATP的高能磷酸鍵中 (5)可能,因?yàn)榫G色植物同化作用屬光能自養(yǎng)型，異化作用屬需氧型；酵母菌屬兼性厭氧生物。 點(diǎn)評：此題將幾種相關(guān)的代謝類型綜合起來，要根據(jù)各種代謝類型所需條件和生理過程來區(qū)別。在學(xué)習(xí)新陳代謝類型知識時要聯(lián)系具體生物，分析常見生物的同化作用和異化作用屬何種類型。常見錯誤是不了解酵母菌屬兼性厭氧型生物，而誤認(rèn)為③和④不可能為同一種生物。 【同步達(dá)綱練習(xí)】 1．在營養(yǎng)豐富，水分充足，氣溫適宜、黑暗密閉的環(huán)境中，分別培養(yǎng)下列各種生物，經(jīng)過一段時間后，它們中仍能生存的是 A．乳酸菌 B．白菜 C．蚯蚓 D．蘑菇 2．硝化細(xì)菌通過化能合成作用形成有機(jī)物，需要下列哪種環(huán)境條件 A．具有NH3及缺氧 B．具有NH3和氧 C．具有硝酸和氧 D．具有硝酸及缺氧 3．常見的污水污染有兩種：一種是有機(jī)型污染，水體變黑發(fā)臭；另一種是無機(jī)型污染，水體一般變綠，前者生活的生物主要是 A．自養(yǎng)需氧型 B．異養(yǎng)需氧型 C．自養(yǎng)厭氧型 D．異養(yǎng)厭氧型 4．研究人員對分別取自4種不同的生物的部分細(xì)胞(甲、乙、丙、丁)進(jìn)行分析觀察等實(shí)驗(yàn)，獲得的結(jié)果如下表(表中“√”表示“有”，“”表示“無”)。請據(jù)表作答： 核仁 葉綠素 葉綠體 線粒體 中心體 核糖體 纖維素酶處理的結(jié)果 甲 √ √ 無變化 乙 √ √ √ 無變化 丙 √ √ √ 外層結(jié)構(gòu)被破壞 丁 √ √ √ √ √ √ 外層結(jié)構(gòu)被破壞 甲、乙、丙、丁4種細(xì)胞最可能取自下列哪類生物? 甲_________；乙_________；丙_________；丁_________。 A．衣藻 B．硝化細(xì)菌 C．藍(lán)藻 D．蛔蟲 E．水稻 參考答案 【同步達(dá)綱練習(xí)】 1．解析：用“直接判斷法”解。黑暗密閉的環(huán)境中缺氧、缺光，故同化作用類型是自養(yǎng)型、異化作用類型是需氧型的生物不能生存。根據(jù)題中給出的條件，在這樣的環(huán)境中生存的生物新陳代謝類型應(yīng)是異養(yǎng)、厭氧型。 答案：A 2．解析：用“直接判斷法”解。硝化細(xì)菌能夠通過化能合成作用合成有機(jī)物，它是在有氧的條件下，利用氧化NH3成為亞硝酸或硝酸的過程中獲得能量。 答案：B 3．解析：用“直接判斷法”解。 答案：D 4．解析：用“綜合分析法”來解。甲無核仁、葉綠體、線粒體，但有葉綠素，可知為原核細(xì)胞藍(lán)藻，藍(lán)藻雖有細(xì)胞壁，但原核細(xì)胞的細(xì)胞壁無纖維素，所以纖維素酶處理結(jié)果無變化，故選C；乙有核仁、中心體但無線粒體，為真核厭氧生物的細(xì)胞蛔蟲，故選D；丙有核仁、線粒體和具纖維素的細(xì)胞壁但無葉綠體，應(yīng)為真核植物非綠色器官的細(xì)胞故選E；丁為真核綠色植物細(xì)胞，故選A。答案：C D E A