专题二生物的新陈代谢2.docx

1、专题二 生物的新陈代谢2专题二 生物的新陈代谢植 物 的 新 陈 代 谢一、知识网络（一） 新陈代谢：活细胞中全部有序化学反应的总称，需要酶的催化。酶的发现新 陈 酶的概念：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物代 酶的高效性谢 酶的特性 酶的专一性（例外：固氮酶有两种底物）与 酶 酶需要适宜的条件：适宜的温度 、 适宜的PH酶 酶制剂的生产酶工程(选学) 酶制剂的应用生物工程各分支领域之间的关系（二） ATP的生理功能: 新陈代谢所需能量的直接来源新陈 ATP的结构简式: APPP代谢 ATP与ADP的相互转化与ATP ATP的形成途径：对于人和动物来说,来自呼吸作用，还来自磷酸肌酸的

2、分解，对于绿色植物来说,主要来自呼吸作用, 还来自光合作用（三）植物的新陈代谢概念 光反应酶分布叶绿体片层结构薄膜上发现 酶 暗反应酶分布在叶绿体的基质中场所：叶绿体 叶绿素（主要吸收红光和蓝紫光） 种类 类胡萝卜素（主要吸收蓝紫光） 色素 分布：叶绿体基粒片层薄膜上作用：吸收、传递和转换光能过程：光反应：水的光解、 ATP的形成光 暗反应：CO2的固定、C3的还原 制造有机物合 重要意义 转化并贮存能量 调节大气中O2和CO2的含量作 对生物的进化有重要作用延长光合作用时间：一年种两至三茬用 应用 增加光合作用面积：合理密植 提高光合作用效率： 光照强弱的控制二氧化碳的供应必需矿质元素的供应

3、 C3 植物与C4 植物的概念C3 植物与C4植物 C3 植物与C4 植物叶片结构的特点 C3途径和C4途径(选学)概念：固氮微生物将大气中的氮转变成氨的过程生物固氮 共生固氮微生物：与一些植物互利共生 如根瘤菌 固氮微生物的种类 自生固氮微生物：在土壤中能独立固氮 如圆褐固氮菌 生物固氮过程生物固氮在氮循环和农业生产中的作用渗透作用的原理:渗透作用概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散渗透作用产生的条件：具有半透膜 ；半透膜两侧具有浓度差植物细胞的吸水和失水植 主要吸水器官和部位：分别是根及成熟区表皮细胞物 吸胀 细胞结构特点:细胞质内没有大液泡,对 吸水 原理: 细胞壁、细胞质中含有大

4、量亲水性物质 水 吸水 细胞结构特点： 具有大液泡，细胞液具有一定的浓度分 吸 收 渗透 原生质层具有选择透过性 吸水 原生质层：细胞膜、液泡膜、两层膜之间的收 细胞质和 原理 吸水：细胞液浓度外界溶液浓度利 失水：细胞液浓度外界溶液浓度 用 水分的运输、利用和散失运输 渠道:导管动力:蒸腾作用利用 1%5%参与光合作用和呼吸作用等生命活动散失 95%以上的水通过蒸腾作用散失合理灌溉：根据植物需水规律适时适量用水，达到少水高效植物必需的矿质元素：大量元素、微量元素根对矿质元素的吸收： 吸收形式：离子状态植 吸收过程：主动运输物 吸收特点：与细胞膜上载体种类和数量有关的 矿质元素的运输和利用矿

5、运输 渠道：导管，随水分运输到植物体各个部分质 动力：蒸腾作用营 可重复利用：离子状态，如K养 利用 不稳定的化合物，如N、P、Mg 不重复利用：稳定的化合物,如Ca、Fe合理施肥：根据植物需肥规律，适时适量施肥，达到少肥高效无土栽培：原理：根据需要配制营养液，栽培植物 优点：高产洁净，节约水肥，工厂化、自动化，扩大栽培范围二、重难点分析1 活细胞都能产生酶，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的高效性和专一性的特点分别使新陈代谢能高效和有序地进行。在最适宜的温度和最适宜的PH值条件下，酶的活性最高。低温使酶的活性降低，酶的分子结构未被破坏；而高温、过酸、过碱及某些毒物都会使酶的分子结构遭到

6、不可恢复的破坏，失去活性。影响酶催化作用的因素有：酶的浓度、底物浓度、PH、温度、抑制剂、激活剂。2 ATP的考点有三，ATP是新陈代谢的直接能源物质，ATP的产生（线粒体、细胞质基质、叶绿体）和利用形式，ATP与ADP之间频繁的相互转化与代谢关系。 酶ATP ADPPi能量 另一种酶 注意：反应式中，物质是可逆的，而能量不可逆。3 生物体生命活动所需能量的来源：根本能源光能；储备能源脂肪(糖元)；主要能源糖类；直接能源ATP。4植物对水分的吸收中关于吸胀吸水是：细胞中的亲水性物质与具极性的水分子结合，使其膨胀的现象。这些亲水性物质：蛋白质、淀粉、纤维素亲水性依次递减。还要记住几个吸胀吸水的特

7、例：干燥的种子，胚芽鞘、芽和根尖的分生组织，茎的形成层细胞，这些细胞内都无中央大液泡。植物形成液泡后主要靠渗透作用吸水。注意以上两种吸水方式及其变化，如小麦根尖结构：根冠（具液泡）、分生区（液泡尚未形成）、伸长区（液泡由小变大，由多变少）、成熟区（具大液泡），其主要吸水方式依次为：渗透吸水、吸胀吸水、以吸胀吸水为主、以渗透吸水为主。5.植物根对水分的吸收、对矿质元素离子的吸收是两个相对独立的过程：原理与过程吸收动力吸收特点矿质元素离子的吸收交换吸附和主动运输完成细胞呼吸作用产生的ATP 选择吸收与细胞膜上载体的种类和数量多少有关水分的吸收液泡形成前：吸胀吸水；液泡形成后：渗透作用吸水蒸腾作用形

8、成的蒸腾拉力；细胞内外溶液的浓度差 受细胞内外溶液浓度的影响注意：水分和矿质元素运输途径相同导管，运输的动力都是蒸腾作用5.光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。（1）光合作用过程：光反应过程暗反应过程所需条件色素、光、酶多种酶场所叶绿体基粒片层结构薄膜上叶绿体基质中物质变化 光2H2O 4HO2 光ADPPi ATP 酶CO2固定： 酶CO2C5 2C3C3还原： H2C3 （CH2O）+C5 ATP 酶能量变化光能转变为活跃的化学能储存在ATP中ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能时间短促，以微秒计较缓慢实质光能转变为化学能并放出O2同化CO2形成（CH2O）（为酶促

9、反应）反应产物H、O2、ATP（CH2O）、C5、ADP、Pi联系光反应为暗反应提供了还原剂H和ATP；暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料（2）注意以下几个考点：一是放射性元素示踪C、H、O的去路，抓住各种化合物在光反应、暗反应的用途和产生，即可明确三种元素的去路；二是假定条件，如突然缺CO2，突然缺光照（H、ATP供给不足），分析C3、C5、C6H12O6的数量变化；三是植物体光合作用和呼吸作用的综合计算题。光合作用总量=光合量呼吸量7C3植物和C4植物叶片结构的比较项目C3植物C4植物结构特点功能结构特点功能维管束鞘细胞不含叶绿体含无基粒或基粒发育不良的叶绿体C3途径叶肉细

10、胞含叶绿体，有栅栏组织和海绵组织完成光合作用含叶绿体，部分叶肉细胞与维管束鞘细胞围绕着维管束形成“花环型”结构C4途径8光合作用效率的概念。影响光合作用效率的因素：光照强度主要影响光反应；温度、CO2浓度主要影响暗反应，温度还会影响细胞的呼吸作用。其它：必需矿质元素（如N是酶、ATP等的重要成分，P是NADP、ATP等的重要成分，Mg是叶绿素的重要组成成分，K影响糖类的运输和合成）和水（光合作用原料）等。注意光饱和点和光补偿点的含义。 光补偿点（A）：指同一片叶子在同一时间内，光合过程中吸收的二氧化碳和呼吸过程放出的二氧化碳等量时的光照强度。光饱和点（B）：指当达到某一光照强度时，光合速率就不

11、再增加，这时的光照强度为光饱和点。9碳循环过程中，CO2进入生物群落的最主要途径是绿色植物的光合作用；太阳能是生物圈正常运转的动力，太阳能转变为生物能够利用的化学能是通过绿色植物光合作用实现的，它们共同构成了生物圈存在的能量基础。10大气中的氮，必须通过以生物固氮为主的固氮作用，才能被植物吸收利用。生物固氮在自然界物质循环(氮循环)中具有十分重要的作用。氮循环主要环节包括：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用11 环境中缺Ca和Fe等不可被植物重复利用的矿质元素时,先受损的是植物体的幼嫩部分。三、能力拓展1PH由5上升到10，人体的胰蛋白酶的活性有何变化；PH由10下

12、降至2，胃蛋白酶活性如何变化？比较温度从0C100C和从1000C，人体内的酶活性又将怎样变化？2根据光合作用原理，如何提高大棚蔬菜的产量？4 质壁分离与质壁分离复原实验的实践意义？（从三个方面来考虑：判断细胞的死活；观察植物细胞膜；测定细胞液的浓度）5. 解释：对农作物要合理灌溉；“烧苗”现象；晴朗的夏季中午叶气孔关闭；移栽植物要去掉大量枝叶；糖渍、盐渍食品不易变质；医用注射用的生理盐水浓度为0.9%。6细胞表面吸附的6个H+可与土壤溶液中多少个Fe3+发生交换吸附?7. 根吸收水分和吸收矿质元素离子是无任何联系的两个过程吗？影响根吸收矿质元素的因素有哪些?（提示：遗传因素和其他生态因素）8

13、原生质、原生质层以及原生质体的区别。8 沤制氮、磷、钾等肥料，沤制铁、钙、硼等肥料，分别应采用幼叶还是老叶？10. 小麦、水稻等非豆科植物生物固氮的前景及其意义?动物的新陈代谢一、知识网络： 意义 有氧呼吸 无氧呼吸 细菌 细胞呼吸 类群 病毒糖类代谢 五大营养脂类代谢 营养 培养基的配制原则蛋白质代谢 新陈代谢 代谢产物三大有机物代谢之间的关系 代谢 代谢的调节 酶合成调节三大有机物代谢与人体健康 酶活性调节 生长 群体生长规律 影响生长的环境因素 代谢类型 同化作用 异化作用 （自养型、异养型） （需氧型、厌氧型、兼性）二、重点、难点分析：1、三大有机物代谢的异同点：相同点：都能氧化分解释

14、放能量代谢产物中都有二氧化碳和水代谢过程中都有合成和分解过程不同点：都能氧化分解释放能量，但机体利用它们供能的顺序为；糖类、脂肪、蛋白质。 代谢产物中都有二氧化碳和水，但是蛋白质的代谢产物中还有尿素；糖、脂肪可以在体内贮存，而蛋白质不能在体内贮存2、三大有机物的相互转化关系： 可以相互转化，但是有条件的，并相互制约。糖类 脂肪 氨基酸3、呼吸、呼吸运动、呼吸作用的比较：呼吸是指人体（包括动物体和植物体）吸入氧，排出二氧化碳的过程。呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小。呼吸作用是指生物体在细胞内将有机物分解，释放能量的过程。4、有氧呼吸与无氧呼吸的比较： 比较项目有氧呼吸无氧呼吸区别反应条件需

15、氧、酶需酶反应场所细胞质基质、线粒体（为主）细胞质基质能量释放大量少量有机物分解程度彻底不彻底联系两者第一阶段相同，都是在细胞质基质中将葡萄糖分解为丙酮酸4、真核细胞、细菌、病毒的比较：比较项目细菌（原核细胞）病毒（无细胞结构）结构细胞壁（糖和蛋白质形成的化合物）细胞膜（磷脂和蛋白质）细胞质（仅有细胞器：核糖体）拟核（遗传物质集中在此）囊膜（蛋白质、脂类、多糖）：有的没有衣壳（蛋白质）：决定抗原特异性核酸（DNA或RNA）：决定一切性状繁殖 二分裂在宿主细胞中增殖：吸附、注入、复制合成、组装、释放生活方式自养、异养（腐生、寄生）全寄生遗传物质拟核DNA和质粒DNA衣壳内DNA或RNA代谢类型自

16、养、异养；需氧、厌氧无自主代谢，在宿主细胞内完成三、知识再思：1人和高等动物体内三大营养物质代谢关系在生物体内，糖类、脂肪、蛋白质这三类物质的代谢是同时进行的，它们之间既相互联系，又相互制约，形成一个完整统一的过程。三大营养物质之间的相互转化糖类与蛋白质代谢的关系糖类代谢的中间产物可以通过转氨基作用转变成非必需氨基酸，但不能转变成必需氨基酸，因为糖类分解时不能产生与必需氨基酸相对应的中间产物。蛋白质氨基酸不含氮部分糖类即：几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸都可以转变成糖类。糖类与脂类代谢的关系相互转化只有在糖类供应充足的条件下，糖类才可能大量转化成脂肪，而且，糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大

17、量转化成糖类。蛋白质与脂类代谢的关系一般来说，动物体内不容易利用脂肪酸生成氨基酸，植物和微生物可由脂肪酸和氮源生成氨基酸。某些氨基酸通过不同途径可转变成甘油或脂肪酸。三大营养物质代谢的共同点来源：从根本上说都来自食物。变化：代谢中合成、分解和转化同时进行且相互联系。产物：彻底氧化分解时，代谢终产物里都有CO2和H2O，且都释放能量。三大营养物质代谢的差异糖类是主要能源物质，脂肪是主要储能物质，蛋白质的主要功能是组成生物体和调节生命活动。只有当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能量；当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质的分解就会增加，反之，则减少。蛋白质代谢的最终

18、产物中有尿素。2代谢或营养失调症（1）低血糖：病因可能是长期饥饿、肝功能减退、胰岛素分泌过多等，可注射葡萄糖，食用或饮用含糖多的食物以治疗。（2）糖尿病：形成原因：病人的胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足，这样就使得葡萄糖进入组织细胞和在细胞内的氧化利用发生障碍，而此时肝脏释放的和由非糖物质转化来的葡萄糖则增多，因而出现高血糖。 临床表现：饥饿而多食，多尿、口渴、多饮，机体消瘦、体重减轻。 诊断方法：全一册p12。治疗方法：全一册p13。（3）肥胖 摄入供能物质多于消耗功能物质；病因 遗传因素； 内分泌失调。 治疗措施：控制饮食，加强锻炼；诊断治疗。（4）脂肪肝 脂肪来源太多； 病因 肝功能不

19、好； 磷脂合成减少。 防治 合理膳食，适当休息和劳动； 吃一些磷脂含量较多的食物。（5）儿童 佝偻病 成人 骨质软化病 缺钙 老年人骨质疏松症（6）夜盲症：缺维生素A。（7）坏血病：缺维生素C。（8）浮肿：又称组织水肿，由肾小球肾炎、营养不良（食物中蛋白质过少）等而引起。四、知识窜联：五、能力训练：1.如果人体在一段时间内不进行体力与脑力活动，并且体重不变，呼吸作用释放的能量主要转变成A、电能 B、热能 C、机械能 D、渗透能2.正常情况下，当人体局部组织活动增加时，代谢产物增加，此时该组织中的A、组织液增加，淋巴增加 B、组织液减少，淋巴增加 C、组织液增加，淋巴减少 D、组织液减少，淋巴减

20、少3.当胰岛素分泌减少时，将直接引起A、血糖升高 B、血糖降低 C、胰岛A细胞分泌 D、胰岛B细胞分泌 4.下列有关三大营养物质代谢相互关系的叙述中，错误的是A、糖类要转变为氨基酸必须要经过氨基转换B、体内糖类供应充足才有可能大量转化成脂类C、三大营养物质的相互转化与呼吸作用相关D、三大营养物质的相互转化都要通过丙酮酸多选题：6正常人一次过量吃糖后，检测到尿液中含有葡萄糖，可能原因是： A 胰岛素分泌过少B 胰高血糖素分泌过多C 肾脏发生了病变D 肾小管和集合管对葡萄糖的重吸收能力有一定限度72004年诺贝尔化学奖授予了以色列科学家阿龙切哈诺袄、阿夫拉姆赫什科和美国科学家欧文罗斯，以表彰他们发

21、现了泛素在细胞内的蛋白质降解过程中的重要作用及机理。泛素是一种由76个基本单位组成的热稳定蛋白。下列有关泛素的叙述中不正确的是A 组成泛素的基本单位是核苷酸B 泛素可与双缩脲试剂反应，溶液呈紫色C 泛素在经高温处理后仍一定有活性D 控制泛素合成的基因共有456个核苷酸8关于呼吸作用的叙述中，正确的有 A蛔虫只能进行无氧呼吸B哺乳动物的红细胞的呼吸作用产物仅为乳酸C长跑时，人体血液中的CO2来源于有氧呼吸和无氧呼吸D发酵和无氧呼吸属于同一概念9在医学上，常将血液中的谷丙转氨酶数值的高底作为诊断肝脏疾病的主要依据之一。以下叙述正确的是 A 转氨酶对肝脏是有害的 B 肝脏是蛋白质转化的重要器官C 肝

22、炎病人血液中的谷丙转氨酶数值偏高 D 肝脏是合成转氨酶的唯一场所10下列生物或细胞中，能够合成蛋白质的是： A 细菌 B 噬菌体 C 烟草花叶病毒 D 蛙红细胞11下列哪些器官的分泌物能通过血液循环调节生命活动： A 胰脏 B 甲状腺 C 唾液腺 D 胸腺12下图示意的是人体内物质代谢与能量代谢的关系（部分）。试按图中标号填写有关内容。 【答案】消化（酶水解） 蛋白质 肝糖元 肌糖元脱氨基 有氧呼吸 无氧呼吸 尿素 脂肪热能 ATP 磷酸肌酸13如图A所示，某人剧烈运动2分钟理论所需的氧量，B 运动及恢复过程的氧耗量。剧烈运动过程需氧量高说明 。在运动过程中血浆中乳酸的含量会增加，原因是 ，在

23、图中可通过 来说明。写出剧烈运动过程C6H12O6分解的反应式 。如果在运动过程测定血液pH值，发现 （有、无）大的变化，原因是 。如果在某人持续未进食，请在右图中画出该段时间内该人血液中胰岛素的含量变化曲线。答案：剧烈运动耗能多，有氧呼吸产能多 肌细胞进行了无氧呼吸 2分钟内实际氧耗量少于理论需氧量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 C6H12O6C3H6O3+能量（2分） 无 血浆中有多对缓冲液调节PH值 曲线下降（意思对即可）14如图，回答下列问题： B A C 0（1）、若纵坐标代表酶的催化效率，横坐标代表温度，那么B点表示的是 ；整条曲线表示的是 。（2）、若

24、横坐标代表植物细胞内生长素的浓度，纵坐标代表细胞的生长速度，那么B点表示的是 ；整条曲线表示的是 。（3）若纵坐标代表血糖浓度，横坐标代表正常人午餐后的时间，那么，出现BC段的原因是 。（4）、若纵坐标代表植物有机物的积累量，横坐标代表一天时间，那么B点表示的是 。15如图，是人体内糖代谢示意图，请据图分析：（1）、A过程主要发生在消化道的 中。（2）、B过程主要发生在人体细胞内的 中，E过程在人体的 中进行。（3）人体处于饥饿状态时，胰岛素的分泌量将会 ；当血糖浓度持续超过0.16%时，则发生C过程，C过程的发生可能是 发生病变的结果。（4）若人体甲状腺激素分泌过量，会使图中 所示的过程加速

25、。 CO2+H2O 乳酸 B D 淀粉 A 麦芽糖 葡萄糖 E 肝糖元 C 尿糖 脂肪 肌糖元答案：14讨论：本题的命题意图是考查学生对于所学知识的综合能力。此题涉及了酶的活性与温度的关系、植物生长素浓度与作用的关系、血糖浓度与胰岛素的关系、植物有机物量与光合作用的关系等相关内容。答案：（1）、酶活性所需的最适温度； 在一定的浓度范围内随温度的升高，酶的活性逐渐增强，超过最适温度后，随温度的升高，酶的活性逐渐下降。（2）、植物生长所需生长素的最适浓度； 在一定的浓度范围内随生长素浓度的升高，促进作用逐渐增强，超过最适浓度后，随浓度的升高，促进作用逐渐下降并将抑制植物的生长。（3）、在胰岛素的调

26、节下，血糖被分解、部分转变成糖原等，同时肠道吸收的葡萄糖量逐渐减少。（4）、光合作用量减去呼吸作用量的差值的最大值。15（1）小肠。 （2）线粒体；肝脏； （3）减少；胰岛。 （4）B。微生物代谢一、知识再现1、微生物两类代谢产物的比较：（均在微生物细胞的调节下有步骤的产生）产生名称产生时间作用 分布种的特性举例初级代谢产物整个生长过程生长繁殖所必需细胞内无氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素等次级代谢产物生长后期对自身无明显生理作用细胞内或外有激素、色素、毒素、抗生素等2、几种微生物营养的比较微生物种类 碳源 氮源生长因子能源甲基营养细菌 甲醇、甲烷 铵盐、硝酸盐等有机物乳酸菌 糖类等铵盐、硝

27、酸盐等多种维生素、氨基酸有机物根瘤菌糖类等N2 有机物硝化细菌C02NH3 铵盐 NH3各氨酸棒状杆菌糖类等硝酸盐等生物素有机物3、（1）营养物的营养要素营养要素来 源最适来源功 能碳源自养型微生物无机碳源(CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物)异养型微生物有机碳源：即含碳有机物糖、脂、蛋白质、有机酸等和天然含碳物质(石油)糖类(尤其是单糖)，其次是醇类、有机酸、脂类(1)用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物(2)既是碳源能源又是一种双功能的营养物氮源氨基酸自养型(将非氨基酸类的简单氮源合成所需的一切氨基酸，如所有的绿色植物和很多的微生物)无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2铵盐、硝酸

28、盐将无机氮合成菌体蛋白或含氮的代谢产物(如氨基酸等)氨基酸异养型(从外界吸收现成的氨基酸，包括所有的动物和大量异养型微生物)有机氮：复杂蛋白质(如牛肉膏、蛋白陈)、核酸、尿素、一般氨基酸复杂蛋白质、核酸合成微生物的蛋白质、核酸及含氮的代谢产物(如氨基酸等)生长因子生长因子自养型(不需要外界提供生长因子)自行合成所需的生长因子生长因子异养型(需要外界提供某种生长因子)维生素、氨基酸、碱基酶和核酸的组成成分参与代谢过程中的酶促反应生长因子过量合成微生物能够合成大量维生素作为维生素的生产菌(如阿舒假囊酵母生产维生素B12)(2）能源：为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。代谢类型不同的微生物能源来源不同。(3)无机盐：为微生物提供除碳、氮源以外的各种重要元素。4、培养基配制原则(1)目的要明确；(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。如：营养物质浓度过高，微生物细胞内的水分通过细胞膜不断向外渗透，细胞发生质壁分离，影响微生物的正常生命活动，抑制微生物的生长；(3)pH要适宜；(4）经济节约。5、微