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4-6代谢的多样性

发布时间:2013-11-07 10:34:08  

1.新陈代谢是生物最基本的特征,什么是新陈代谢? 活的生物体要不断与外界进行物质和能量的_____, 交换 同时生物体内又不断进行物质和能量的_____. 转变 2.在新陈代谢包括 同化作用 和______ 异化作用 两个方面;同 时既有 物质代谢 ,又有 能量代谢 ,这两者有怎样的 关系? 没有同化,异化无法进行,同化为异化提供物质. 没有异化,同化无法进行,异化为同化提供能量. 3.植物是通过什么方式来获得自身的能量供应的呢? 通过光合作用这种方式来获得有机物和能量的

太阳

绿色植物是样 获得能量的?

二氧化碳

光合作用
绿色植物通过根吸收水 分和无机盐(无机物),通 过叶片进行光合作用制造 有机物并贮存能量.

植物体内 的有机物

物质转化:无机物→有机物 能量转化:太阳能→化学能

土壤中水 和无机盐

绿色植物有哪些适应 自养生活的特征?
植物能向光生长,沙漠中的植物根系特别发达是植物 向水生长的表现,植物的叶表面颜色深、背面颜色浅, 叶的着生方式不重叠以有利于充分接受阳光照射。

绿色植物通过光合作用,把二氧化 碳和水等无机物合成储藏着能量 的有机物(主要是淀粉),作为自身 有机养分,这种营养方式叫做自养

思考? 为什么海带不能生活在深海?为什
么葫芦藓必须生活在阴湿环境中?这与它们 的营养方式有什么关系?
海带是自养生物,需 要阳光进行光合作用, 深海里光线太弱,无法 进行正常的光合作用.
葫芦藓没有发达的根系,只 有能起固着作用的假根,因 此只有在阴湿的环境中才能 吸收足够的水分进行光合作 用。葫芦藓有细弱分支的茎, 茎上长着又小又薄的叶,叶 能进行光合作用。

设问:动物能进行自养吗?有没有适应自养生
活的特征?又是怎样获得各种营养物质的? 人和动物都是依靠摄 取外界环境中的有机 物获得各种营养物质
被 吃 肉食动物体 内的有机物

草食动物体 的有机物中
被吃

植物体内的有机物

动物有哪些适应异 养生活的特征?
老鹰具有敏锐的视力、锋利的喙和爪,虎豹有发达 的犬齿、良好的奔跑能力,兔发达的门齿、牛的反 刍胃等都有利于这些动物的异养生活.

人和动物显然不能进行自养生活,

人和动物都需要通过摄取现成有机物 并转化为自身的有机物,获得有机营养 并贮存能量,这种营养方式属于异养

想一想?异养的生物又是通过哪些形式从
外界吸取有机物的呢?即异养的营养方式有 哪几种形式? 捕食: 一种生物以另一种生物为营养

异 养

寄生:

一种生物寄居在另一种活生物体内 或体表,并从这种活生物体吸取有机 物获取营养

一种生物从另一种生物的遗体或其他 腐生: 有机物(如粪便.脱落物等)中吸收营养 练习:把

下列生物按不同的营养方式进行分类: 小麦、蛔虫、人、蚊子、蘑菇、金鱼 属于自养型的是: 小麦 . 属于异养型的是: 蛔虫.人.蚊子.蘑菇.金鱼 .

微 生 物 的 代 谢 请说出你知道的 微生物的名称

真菌. 细菌. 病菌

细菌.真菌.病毒分别具有什么特点?
个体较小, 由单细胞 组成,无 细胞核 有单细胞(酵母 菌)也有多细胞 (蘑菇)结构,有 真正的细胞核. 没有细胞结构, 只有蛋白质组成 的外壳以及遗传 物质组成的头部

它们又是怎样获得营养的? 即微生物的营养方式如何?

细菌:
枯草芽 孢杆菌 脓毒性咽喉 炎的细菌 大肠杆菌

腐生 寄生

真菌:
玉米黑粉 病真菌 大型真菌 蘑菇
脚 癣

腐生 寄生 寄生
(细胞内)

病毒:
狂犬病毒 风疹病毒

微生物获得营养的方式 一般以异养为主

异养 生物

⑴腐生 分解已死或腐烂的生物遗体.组织及 生物: 排泄物中吸取有机物获得营养的生物
(包括绝大多数真菌.细菌等微生物)

⑵寄生 从活生物体内或体表吸取有机物获取 生物: 营养来养活自己的生物.
(如蛔虫.某些细菌.病毒等)

极少数为自养方式: 如某些细菌.

微生物又是怎 样获得能量的?
食用菌等微生物在呼吸作用过程中, 必须不断地从外界环境中吸收氧气来 (需氧微生物) 氧化分解体内有机物,生成二氧化碳 和水,并释放出其中的能量.

1.有氧呼吸

乳酸菌.大肠杆菌等微生物在无氧条 件下,仍能够将体内有机物氧化分解 (厌氧微生物) 成二氧化碳和酒精(或乳酸),并释放 少量能量,维持自身生命活动所需.

2.无氧呼吸

有进行两种呼吸方式的微生物吗?

3.兼性厌氧型生物

——酵母菌 (单细胞真菌)
有氧条件:将糖类物质分解成二氧化碳和水; 糖类+O2


CO2 +H2O +能量

无氧条件:将糖类物质分解成CO2和酒精.

糖类



CO2 +酒精 +能量(少量)

乳酸菌.酵母菌等微生物 的无氧呼吸称作发酵
发酵包含酒精发酵和乳酸发酵
乳酸菌在缺氧条件下,把糖类分解成乳酸

酵母菌在缺氧的条件下,将糖分解成酒精 和二氧化碳,称为酒精发酵。 酒精浓度达到14%以上时酵母菌便死亡,因 此,一般葡萄酒和啤酒所含酒精不超过10%

酵母菌酿酒:
酵母菌是单细胞真菌,是兼性厌氧微生物; 葡萄酒的酿制过程是: 葡萄果汁+白糖+酵母菌放入发酵罐,先通 气使酵母菌进行 有氧呼吸 ,产生大量的 能量,从而大量繁殖;然后使发酵罐密闭, 使酵母菌进行 无氧呼吸 获得葡萄酒。

酿酒就是利用酵母菌的无氧呼吸

酵母菌酿酒过程 2.加酵母菌,使酵母菌
1.将葡萄压烂
大量繁殖并进行有氧呼 吸产生大量能量;之后 加工和过滤成葡萄汁.

5.将葡萄汁入桶加塞密封, 以进一步氧化发酵成葡萄酒 3.酵母菌将葡萄汁发酵, 产生酒精和二氧化碳 4.将

葡萄汁入 桶,改善味道

读图讨论: 葡萄酒的酿制过程

1.你知道酿酒时用的酒药中有什 么生物吗? 酵母菌

2.酿酒时为什么要密封?
造成缺氧环境,防止进一步氧化成 二氧化碳和水及酒精分子的运动

3.产物中有什么?

酒精

为什馒头或面包里会有许多小孔?
馒头和面包制作的原料主要是面粉和酵母,经过 一段时间的保温发面,面团里的有机物经酵母菌 的发酵生成大量的二氧化碳,高温蒸烤过程中内 部的二氧化碳气体受热体积急剧膨胀,使得面团 的整体体积明显加大,馒头和面包变得松软多了. 做馒头时,面团经发酵后生成一些酸,此时可加 入一些纯碱溶液,用力揉后,面团会变得疏松多 孔,请你解释其中原因:

酸和纯碱反应生成了二氧化碳

生物的新陈代谢类型是怎样划分的?
按照自然界中生物体同化作用和异化作用方式 的不同,新陈代谢的基本类型可以分为以下几种 同化作用 两种类型
自养: 绿色植物和某些化能合成细菌 捕食:动物 异养: 寄生:某些动物、植物和微生物 腐生:某些动物、植物和微生物

需氧型: 某些动物、植物和微生物 异化作用 厌氧型: 某些动物、植物和微生物 两种类型 兼性厌氧型: 酵母菌

不同的生物在代谢的方式上是不同的, 即生物的代谢是多样的

一.营养方式:
自养

植物
摄食

异养

寄生 腐生

动物 微生物

二.微生物的代谢:
有氧呼吸 无氧呼吸(发酵)

酵母菌酿酒

课外 拓展
该菌外形杆状,周身具鞭毛,能运动,往往在初生儿 或动物出生数小时后即进入肠道。除某些菌株能产生 肠毒素,使人得肠胃炎外,一般不致病。大肠杆菌能合 成对人体有益的维生素B和维生素K,但当人或动物机 体的抵抗力下降或大肠杆菌侵入人机体其他部位时, 可引起腹膜炎.败血症.胆囊炎.膀胱炎及腹泻等。 大肠杆菌生活在人和动物肠道中,不生活在水中, 如果在水中发现,说明水被粪便污染。卫生学上常以 大肠杆菌作为检查水源是否被粪便污染的指标.大肠 杆菌繁殖迅速,培养容易,变异容易被检出,因此是生 物学上的重要实验材料。

课外 拓展
名贵的中草药,简称“虫草”。虫草属真 菌,寄生在蝙蝠蛾幼虫体内。被寄生的幼虫 在冻土层以下越冬,称为冬虫。冬虫因真菌 菌丝逐渐发展到全身而僵死。 到了夏季,从僵死幼虫的头颈部长出有柄 的.细长的棒形子座,子座伸出土外,状似小 草,称为夏草。僵死的幼虫与真菌的子座合 称冬虫夏草(见图)。 早在18世纪中国就已用虫草做药材,以干 燥的子座和虫体入药,性温,味甘,有补肺益 肾.补精髓.止血化痰等功能,主治虚劳咳血, 腰膝酸痛。

课外 拓展
油井开采第一次采油仅依赖自然排放力,采取的油量 仅为原贮藏量的10%~5

0%,平均约为25%,近代生物技术 发展了,可利用微生物进行石油的二、三次开采。 利用微生物采油的基本方法是将混有细菌的培养物 连同水(有利于细菌生长并增加油压力)和一定比例的 糖蜜或淀粉注入油层。关闭注水井,以便让细菌利用糖 蜜等进行发酵,随着细菌的活动其结果一方面降低了原 油的粘度,使粘稠的石油能流动;另一方面发酵所产生 的气体(如氢气)改变了油层的压力,可以使高度“粘稠” 的油层增加产油量。

课外 拓展
(1)生产干扰素(IFN)的天然细菌:IFN具有抗病毒感染. 抗癌和提高机体免疫能力的作用,日本研究人员在淹 渍的蔬菜如黄瓜等上面发现一种新的乳酸菌,命名雷 布列菌,这种菌具有生产α-IFN的能力。将该菌制成 片剂或药丸,服用后70%的人增强分泌α-IFN能力,提 高免疫力。 (2)多重抗药性的新细菌:美国研究人员发现一种抗药 性新菌叫抗药细菌,对几乎所有的抗生素产生抗药性, 即各种抗生素对它均无抑制或杀伤作用。该菌的发生 和蔓延向人们敲起警钟,因为这类菌不仅具有抗药性, 而且其抗药因子(R因子)可交替传播。

课外 拓展
(3)消化肾结石的细菌:美国研究人员发现一种产蚁酸 草酰细菌,具有消化肾结百的特殊功能。它能产生一 种酶直接裂解草酸(乙二酸),避免与钙结合形成结石, 从而降低肾结石发生率。 (4)产生粘结剂的海洋细菌:美国一个研究组从海底岩 石上找到一种新的细菌叫Shewanella collwellii,它 能大量分泌一种天然生物粘结剂,系一种多糖粘性外 聚物,命名P.AVE.有较高的实用价值。 (5)食砷微生物:美国研究人员发现一种能食砷(俗称 砒霜)的微生物,命名代号为NIT—13,该菌繁殖快,活 动能力强,利用它可大面积地处理含剧毒物质的砷,可 为保护生态环境做出贡献。

1.下列生物中属于自养生物的是( A ) A.海带 B.蘑菇 C.猪肉绦虫 D.水螅 2.自养型生物与异养型生物的根本区别是 A.是否需要氧气 B.是否有叶绿体( D ) C.是否进行光合用 D.是否能利用无机物制造有机物 3.香菇上长有霉菌和栽培香菇的培养基上长有霉菌, 这两种霉菌依次属于( B ) A.异养和自养 B.寄生和腐生 C.化能自养和光能自养 D.自养和需氧 4.在原始地球上,最早出现的生物代谢类型最可能是 A.自养需氧 B.自养厌氧 C.异养需氧 D.异养厌氧( D ) 5.存在于泥土中及正常人呼吸道内的破伤风杆菌不会 使人致病,当深而窄的伤口内感染破伤风杆菌后,则由 于大量繁殖而致病,破伤风杆菌的代谢类型是( D ) A.自养需氧 B.自养厌氧 C.异养需氧 D.异养厌氧

课堂 练习

6.在营养丰富.水分充足.气温适宜.黑暗密闭的环境 中,分别培养下列各种生物,经过一段时间后,它们仍 然能生存的是( A ) A.乳酸菌 B.

白菜 C.蚯蚓 D.蘑菇

7.图表示氧气浓度对培养液中的乳酸菌.酵母菌.草履 虫呼吸作用的影响。则曲线①②③分别表示( D ) A.乳酸菌.酵母菌.草履虫 B.乳酸菌.草履虫.酵母菌 C.草履虫.酵母菌.乳酸菌 D.酵母菌.草履虫.乳酸菌 8.灵芝的代谢类型是( ①自养型 ②异养型 A.①③ B.①④

C

) ③需氧型 C.②③

④厌氧型 D.②④

9.将一瓶洗碗水加盖,放在窗台上搁置一年,发现其经历 了浑浊.黑臭.变绿三个阶段的变化。试分析其中生物类 群变化: (1)开始,洗碗水中富含有机物,繁殖着异养需氧 型菌群. 厌氧 需氧 (2)随着O2的大量消耗,______菌死亡,______菌繁衍起 来,黑臭是发酵的结果。 (3)经过相当长的时间,有机物终于被分解得比较彻底了, 水中无机物质增加,水体变绿,表明 光合作用 类群—— 绿藻出现了。 10.在白蚁消化道里分解纤维素的鞭毛虫,属于何种新 陈代谢类型? 异养厌氧型 . 11.沼气主要成分是甲烷,沼气池内,甲烷菌能把池内有 机物分解成甲烷,但也发现,沼气池密封不好,沼气产量 异养厌氧型 明显下降,由此判断,甲烷菌的代谢类型是_______ .

12.用葡萄糖培养液培养某种单细胞真菌(M),测得不同 氧含量下CO2释放量与酒精生成量,如图所示: (图中纵坐标为酒精和CO2的相对释放量) (1)本实验说明,M菌在氧含量低时,主要进行无氧呼吸 ; 随氧浓度增高,_________增强,_________受到抑制。 有氧呼吸 无氧呼吸 (2)M菌的新陈代谢类型是:_______________. 异养型(腐生型).兼性厌氧型

(3)当M菌密度较小时,给予
怎样的条件才能获得较多 的酒精.先在培养液中通 . 入空气,使培养M菌加快 繁殖,密度增大;而后密 封,使M菌进行无氧呼吸, 产生较多酒精.

“巴斯德实验” 探究肉汤腐败 原因的实验:

12.模拟“巴斯德实验”探究肉汤腐败原因的实验:

课堂讨论题: ①实验前将肉汤加热煮沸的目的主要是什么? 杀灭肉汤中原有微生物; ②本实验推测得出的结论证明了什么? 肉汤生物不是自然发生的,而是来自于瓶外; ③你认为这个实验是否严密?为什么? 严密,因为加瓶塞保证了瓶外的微生物不能进入瓶内; 且设置了对照组,使实验结论更科学。

13.已知酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸, 将含酵母菌的葡萄糖溶液分为两等份,分别装入相同的 两个烧瓶中,其装置如右图。将这两个烧瓶同时置于 37℃条件下,并定时向乙装置内通人新鲜空气。经过相 同的时间后: (1)甲烧瓶内所产生的物质是_____,石灰水将_______. 酒精 变浑浊 (2)乙烧瓶内所产生的物质是_____,石灰水将_______. 水 变浑浊 (3)从理论上讲,乙装置中的石灰水比甲装置中的石灰水 __________________。 变浑浊的程度大 (4)如果用温度计测量两烧 瓶内溶液的温度,

温度较高 的是___________。 乙

14.下图简单表示了葡萄酒的酿制过程,请据图分析: 有氧呼吸 (1)葡萄酒的酿制原理是:先通气进行_______,以增加 酵母菌的数量,然后以密闭,进行无氧呼吸 获得葡萄酒. (2)随着发酵进程的加深,液体密度会逐渐变低(可用密 发酵时糖被消耗,产生酒精和CO2,而 度计测量),其原因是______________。 (3)下列叙述中不正确的是( B ) 酒精的密度比糖水低 A.在甲中进行搅拌是 为了增加氧溶量 B.在甲中,酵母菌的 能量来源将全部消耗 C.甲与乙放出的气体 主要是二氧化碳 D.揭开丙容器的盖子, 可能会有醋酸产生

15.某学生做了这样一个实验:将小球藻放在一只玻璃容器内, 使之处于气密封状态,实验在保持适宜温度的暗室中进行,并从 第5分钟起给予光照,实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化, 结果如图,请据图分析回答: (1)在0~5分钟之间氧气量减少的原因是 没有光照,不进行 . 光合作用没有氧气放出,但有氧呼吸作用消耗氧气 (2)给予光照后氧气量马上增加的原因是 . 光照后,光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量 (3)在5~20分钟之间,氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为: 光合作用消耗CO2,CO2浓度降低,降低暗反应速率,进而降低 . 光反应产生氧气的量 (4)加入少量的NaHCO3溶液后, 氧气产生量呈直线上升,这是 因为 NaHCO3分解产生CO2,这样 . CO2浓度上升,增加暗反应速率, 进而增加光反应产生氧气的量

①捕食:就是一种生物以另一种生物为营养的方式. 千万别让我 逮到你……


还好有青 菜可以吃
呵呵,我可 以吃肉哦!

牛把草转变为 自身有机营养

②寄生:一种生物寄居在另一种生物的体表或体 内,并且从这种生物的体内摄取营养来维持生命 活动的营养方式. 强壮的你可曾想
细 菌 细 菌
细 菌

到身体中也会有这 么多的寄生物呢?

寄生

(蛔虫)

③腐生:一种生物从另一种生物的遗体或其他有机 物中吸收营养来维持自身生命活动的营养方式.

课外 拓展
(光能自养型)光能自养型生物细胞内含有光合色 素,可将日光能转变为化学能,供给生命活动需要。 除绿色植物外,还有少数细菌(如红硫细菌.绿硫 细菌).蓝藻(如鱼腥藻)亦为光能自养型. (化能自养型)以二氧化碳为碳源,利用无机化合 物如铵.亚硝酸盐.硫化氢.铁离子等氧化过程中 释放出的能量进行生长的微生物。主要类群有: 硫细菌.硝化细菌.铁细菌等。它们的生长需要在 有氧条件下进行。产甲烷菌大多能自养生活,它 们以氢气作为能源,以二氧化碳作为碳源生长,产 物是甲烷,我们称之为厌氧化能自养细菌。

课外 拓展
共生是指两种生物相互依赖共同生活在一起的一种种间关系, 白蚁吃木材,但其肠

道中却没有消化木质纤维的酶;生活在白蚁 肠道中的多鞭毛虫能分泌纤维素水解酶,将木质纤维消化分解成 糖,这些糖既供多鞭毛虫利用,又为白蚁的生命活动提供能量。 如果没有多鞭毛虫,白蚁就会饿死;但若离开白蚁的肠道,多鞭 毛虫也无法生存。当白蚁蜕皮时,多鞭毛虫便同时被从肠道中抛 出来,而蜕皮的白蚁则靠吃未蜕皮白蚁的粪便而重新获得多鞭毛 虫。菌根是真菌和高等植物根系共生的例子。真菌的菌丝不伸入 根细胞内,而是紧紧地缠绕在根外。真菌利用根的分泌物提供营 养,而高等植物的根则利用菌丝增加其吸收面积,真菌还为根系 提供氮素和矿物质。如果缺乏相应的共生真菌,植物的水分和营 养吸收便受影响,甚至生长缓慢或死亡;而某些真菌若不与特定 种类的高等植物的根系共生也无法单独生存。共生也是两个物种 长期协同进化的结果.


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