高三生物复习指导-第三章生物的新陈代谢-第七八节呼吸作用与新陈代谢的基本类型

《创新方案》·高三生物一轮复习指导第三章、生物的新陈代谢第七、八节呼吸作用与新陈代谢的基本类型一.考点明确考纲研读热点提示1.酶的特性2.比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率3.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用第一节新陈代谢与酶1.酶的化学本质、催化特性的实验探究2.影响酶活性的因素分析及实验探究4.ATP的结构5.ATP与ADP的相互转化6.ATP的形成第二节新陈代谢与ATP3.ATP的结构特点及细胞能量供应系统4.ATP生理功能的探究实验设计7.光合作用的发现8.叶绿体中的色素9.光合作用的过程10.光合作用的重要意义第三节光合作用5.光合作用过程中物质、能量代谢的相互关系6.叶绿体中色素种类及与光合作用的关系7.影响光合作用的因素分析及实验设计11.渗透作用的原理12.植物细胞的吸水和失水13.植物体内水分的运输、利用和散失14.合理灌溉第四节植物对水分的吸收和利用8.渗透作用原理的应用及实验探究设计与分析9.植物细胞质壁分离与复原实验的拓展应用10.影响植物蒸腾作用的因素及其实验设计与分析15.植物必需的矿质元素16.根对矿质元素的吸收17.矿质元素的运输和利用18.合理施肥第五节植物的矿质营养11.必需矿质元素的生理功能的实验验证与探究12.矿质元素运输途径的实验验证13.植物体内水分和矿质元素的关系19.糖类、脂质和蛋白质代谢20.三大营养物质代谢的关系21.三大营养物质代谢与人体健康的关系第六节人和动物体内三大营养物质的代谢14.三大营养物质代谢过程分析及相互关系15.三大营养物质的供应与人体健康的有关问题分析16.同位素标记法在三大营养物质转化中的实验探究22.有氧呼吸与无氧呼吸23.呼吸作用的意义第七节呼吸作用17.呼吸作用的过程分析及其原理在农业生产中的应用18.光合作用与呼吸作用的过程联系及其综合应用24.新陈代谢的概念25.新陈代谢的基本类型第八节新陈代谢的基本类型19.生物代谢类型分析及其在工农业生产中的应用20.某些微生物代谢类型的实验探究二.要点梳理（一）有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析及比较1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解2.有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系项目有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质和线粒体始终在细胞质基质条件需要氧气、多种酶不需要氧气，但需要多种酶产物CO2、H2O酒精和CO2或乳酸能量释放大量能量释放少量能量相同点联系从葡萄糖分解为丙酮酸的阶段相同，以后阶段不同实质分解有机物，释放能量意义为生物体的各项生命活动提供能量【特别提醒】①绝大多数生物在进化的过程中形成了以有氧呼吸为主的呼吸作用方式，但仍保留无氧呼吸的酶系统以应付暂时缺氧的不利状态。②原核细胞无线粒体，仍能进行有氧呼吸。3.有氧呼吸过程分析（1）有氧呼吸三个阶段的比较比较项目第一阶段第二阶段第三阶段反应场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜需要条件酶酶酶和氧气反应底物葡萄糖丙酮酸和H2O［H］和O2生成物质丙酮酸+［H］CO2+［H］H2O与氧的关系无关无关需氧产生的能量少量少量少量（2）有氧呼吸的总反应式为（注意各原子的来源和去向）：①有氧呼吸利用的呼吸底物主要是葡萄糖，其他有机物如氨基酸、脂肪等也可以作为呼吸作用的底物。②有氧呼吸的场所：在真核生物中主要是线粒体，原核生物细胞内由于没有线粒体，其有氧呼吸的主要场所是细胞质和细胞膜。（二）光合作用与呼吸作用的比较1.区别与联系比较项目光合作用呼吸作用代谢类型合成作用（或同化作用）分解作用（或异化作用）物质变化无机物→有机物有机物→无机物能量变化光能→化学能（储能）化学能→ATP（放能）实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞（主要在线粒体）条件只在光下进行有光、无光都能进行联系①光合作用为呼吸作用提供物质基础和能量基础，呼吸作用为光合作用提供原料CO2②共同维持自然界的碳循环光合作用只有在光下才能进行，只要是活细胞，每时每刻都要进行呼吸作用。2.应用（1）应用物质方面的联系，可以分析光合作用和呼吸作用中的元素转移问题，在分析时应注意光合作用产生的O2全部来自H2O，有氧呼吸中的O2全部用于生成H2O。（2）在考查物质转化时，常根据题干中给定的被放射性同位素标记的物质确定转化过程，若给定C18O2，则首先考虑光合作用，若给定18O2，则首先考虑有氧呼吸，若给定H218O，应根据具体情况分析。3.不同状况下，植物气体代谢特点及代谢相对强度的表示方法（1）黑暗状况时：植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。①气体代谢特点此状态下，植物从外界吸收O2，并将呼吸作用产生的CO2释放到体外（图甲表示）。②呼吸作用相对强度可用如下三种方式表示：A.用CO2释放量(或实验容器内CO2增加量)表示；B.用O2吸收量(或实验容器内O2减少量)表示；C.用植物重量(有机物)的减轻量表示。(2)较强光照时：植物同时进行呼吸作用和光合作用，且光合作用强度大于呼吸作用强度。①气体代谢特点植物光合作用产生的氧气(用m表示)除用于植物的呼吸作用消耗(用m1表示)之外，其余的氧气释放到周围的环境中(用m2表示)。植物光合作用所利用的CO2(用N表示)除来自植物自身呼吸作用(用N1表示)外,不足的CO2部分从外界吸收(用N2表示)(图乙所示)。分析乙图可知，图乙中有如下数量关系：m＝m1+m2,N＝N1+N2②光合作用相对强度的三种表示方法：A.用O2释放量(或实验容器内O2增加量)表示；B.用CO2吸收量(或实验容器内CO2减少量)表示；C.用植物重量(有机物)的增加量来表示。（三）影响呼吸作用的因素及其在生产实践中的应用1.影响呼吸作用的内部因素(1)不同种类的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。(3)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗、开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。2.影响呼吸作用的外部因素因素影响机理曲线模型实践应用温度影响呼吸酶的活性；最适温度时，呼吸作用最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制低温下贮存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量氧气氧气直接影响呼吸速率，影响到呼吸的性质适当降低氧气浓度能够抑制呼吸作用，减少有机物消耗，利用这一原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间CO2浓度增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。这可以从化学平衡的角度得到解释在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果H2O在一定范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱作物种子储藏时，将种子风干，以减弱呼吸作用，减少有机物的消耗【特别提醒】种子、蔬菜和水果在储藏时都应在低温、低氧情况下，不同的是种子还应保持干燥，而蔬菜和水果应保持一定湿度。低温以不破坏植物组织为标准，一般为零上低温。（四）新陈代谢基本类型比较1.同化作用的两种类型比较自养型异养型区别有机物来源利用无机物合成利用现成有机物所需能量光能或氧化无机物释放的能量利用有机物中储存的能量常见生物绿色植物、化能合成型细菌人和动物、真菌、厌氧菌、肠道寄生虫相同点都能利用外界物质合成自身物质，储存能量2.异化作用的两种类型比较3.常见生物类群的新陈代谢类型（1）蓝藻：光能自养需氧型（2）酵母菌：异养兼性厌氧型（3）细菌：化能自养需氧型：硝化细菌、硫细菌、铁细菌兼性异养需氧型：红螺菌异养需氧型：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌异养厌氧型：破伤风杆菌、产甲烷杆菌（4）植物：自养需氧型：绿色植物异养需氧型：菟丝子（5）动物：异养需氧型：一般动物异养厌氧型：蛔虫4.酵母菌呼吸作用类型分析（1）酵母菌的异化作用方式属于兼性厌氧型。在有氧的情况下，进行有氧呼吸产生二氧化碳和水；在无氧的情况下，进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳。在氧气含量比较低的时候，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，根据氧气含量的不同，有氧呼吸和无氧呼吸的强度互不相同。（2）根据酵母菌呼吸作用中CO2的释放量、氧气的消耗量和酒精的生成量，可以计算出无氧呼吸和有氧呼吸的比值。（3）酵母菌呼吸作用类型的判断：①若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸。②若产生CO2的摩尔数比吸收O2的摩尔数多，则两种呼吸同时存在。③若产生CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数相等，则只进行有氧呼吸。5.硝化细菌的硝化作用和化能合成作用的分析硝化细菌将氨氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中释放的能量来合成有机物。（1）硝化细菌的硝化作用2NH3+3O2硝化细菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量（2）硝化细菌的化能合成作用6CO2+6H2O能量C6H12O6+6O2