代谢二轮复习.docx

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代谢二轮复习

2005年生物学高考第二轮复习

第52讲代谢

一考点聚焦

2005年高考《考试大纲·生物学》涉及本部分的内容有：

生物的新陈代谢

（1）新陈代谢的概念和类型

新陈代谢的概念

酶和ATP

新陈代谢的基本类型

（2）植物的水分代谢

渗透作用的原理

植物细胞的吸水和失水

植物体水分的运输、利用和散失

合理灌溉

（3）植物的矿质代谢

植物必需的矿质元素

根对矿质元素的吸收

矿质元素的运输和利用

合理施肥

（4）光合作用

光合作用的发现

叶绿体中的色素

光合作用的过程（包括光能在叶绿体中的转换）

C3植物和C4植物的概念及叶片结构的特点

光合作用的重要意义

提高农作物的光合作用效率

（5）生物固氮

共生固氮微生物和自生固氮微生物

生物固氮的意义

生物固氮在农业生产中的应用

（6）人和动物体内糖类、脂质和蛋白质的代谢

糖类代谢

脂质代谢

蛋白质代谢

三大营养物质代谢的关系

糖类、脂质和蛋白质等营养物质的代谢与人体健康

（7）细胞呼吸

有氧呼吸和无氧呼吸

细胞呼吸的意义

二考点分析

纵观近几年的上海和广东的高考生物学试题，以及近两年的部分省市综合理科试题，试题几乎囊括本章的所有知识点，但考试的考点并不平均分配到本章的各部分知识。

考点分布有如下特点：

《新陈代谢和酶》与《新陈代谢和ATP》这两节中，重要考点有：

①酶的特性及酶在不同环境条件（如PH、温度）下活性的改变，这样的题目往往是设计一个实验，让你去分析归纳。

②ATP的结构及与其他物质的转化可能是选择题，也可能是简答题。

《植物的新陈代谢》中，高考的重点是植物的光合作用和细胞呼吸，尤其是光合作用，因为它是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

试题往往考查学生对光合作用过程，以及光合作用与细胞呼吸的关系，影响光合作用和细胞呼吸的因素等知识的掌握与理解的程度。

《人和动物的新陈代谢》中，高考的重点在动物和人体细胞的物质交换，以及同化作用和异化作用过程，如某种消化液的作用，运动员剧烈运动时的能量供应等。

《新陈代谢的类型》中，前几年考得较多，可能会结合到具体的题目中去考查某种生物的代谢类型，也可以在选择题中直接考查。

新陈代谢作为生命活动的基本形式，既涉及生物体上众多的结构，又以各项生理活动互相联系的形式而展开，为历年高考必考内容。

命题一般围绕两个方面的内容展开。

其一是绿色植物的新陈代谢，多以光合作用与呼吸作用的关系为例，考查两项生理作用的过程、产物、影响因素及彼此的制约关系，通过实验数据、图表及条件变化，考查学生分析现象抓住本质的能力。

其二是动物的新陈代谢，以及对酶的性质、条件变化为考查点的出题方式，且以综合实验题居多，并有从定性分析到定量分析计算各生理作用产物的趋向。

这部分内容从高考的总体趋势上说，有两个趋势：

一是综合性强。

一个题目往往不只考查一个知识点，而是将几个知识点综合到一个试题中；二是与工农业生产和日常生活实际结合性强。

即试题往往描述某一生产实际或日常生活实际问题，让学生用学过的知识去分析、回答，这对学生分析问题和解决问题的能力提出了更高的要求，加大了分析难度，并注重了实验推理特点的考查，以实验数据、图表等形式综合考察学生的辩证思维能力、分析说明能力以及图文转化等多项能力。

高考要求：

（1）要求学生能解释和说明所学自然科学基本知识的含义，并能运用适当的形式（如文字、图或表）进行表达。

本部分内容重要概念多，如光合作用、呼吸作用、消化、吸收、代谢、同化作用、异化作用、外呼吸、内呼吸、交换吸附、自养型、异养型、需氧型、厌氧型、兼性厌氧型生物、脱氨基作用、转氨基作用等重要概念，光合作用和呼吸作用、三大营养物质代谢等图解，内环境中的成分、三大营养物质之间的关系图解，都要求学生重点掌握。

（2）要求学生能掌握《考试说明》中规定的实验，并能够根据要求设计简单的实验方案。

高中生物教材中的实验中，本部分有四个实验，当然有关实验方面的考查也将以本专题为主。

（3）要求学生读懂自然科学有关这方面的资料，看懂图表所包含的信息，并能从中找出规律。

本部分知识涉及酶、ATP、光合作用、呼吸作用、水分代谢、矿质代谢等诸多重要内容，资料、图表相当多，要能认清所涉及的相关知识的本质，读懂资料信息中与本部分相关的内容。

（4）要求学生在理解知识的基础上，应用这些知识去指导自然科学的研究、社会的生产和人类的生活，必须懂得自然科学知识的实用性和社会价值。

本部分内容可与实际应用相联系的知识较多，如水分代谢与灌溉、矿质代谢与施肥、光合作用和呼吸作用与大棚作物及农作物产量的提高等。

三复习方法技巧

（一）把握绿色植物新陈代谢的内在联系

1.水分代谢为光合作用提供反应物和反应介质，充分吸水能维持植物枝叶充分伸展，以利接受更多的光照。

水分代谢与矿质代谢相对独立，前者为后者提供良好的溶剂有助离子的运输，而后者可能通过改变浓度差而影响水分的代谢等。

2.水分代谢为呼吸作用提供反应物和反应介质；呼吸作用通过维持细胞的活性而影响水分代谢的总体强度，还可以影响矿质代谢而间接作用于水分代谢。

3.矿质代谢为光合作用提供必需的N、P、Mg等矿质元素，光合作用又为矿质代谢提供需要的有机物等条件。

光合作用为呼吸作用提供O2、有机物和能量，而呼吸作用又为光合作用提供C02等原料及C3、C5，等可能的中间产物。

（二）要掌握能量代谢中各能源物质之间的关系和人体内的三大供能系统

1.生物体的根本（最终）能源是太阳能；三大能源物质是糖类、脂肪、蛋白质；主要供能物质是糖类；主要的储能物质是脂肪；主要的高能物质有ATP、磷酸肌酸；直接能源物质是ATP。

这些能源物质的关系可概括为右图：

2．ATP是直接的供能物质，人体内ATP的再生途径如下图所示：

①在100米赛跑时，由ATP—Pi肌酸供能系统供能，维持时间约为20—25秒；

②在400米—800米跑时，Pi肌酸供能不够，但有氧呼吸尚未达到峰值，主要靠无氧呼吸供能；

③在马拉松长跑过程中，由无氧呼吸产生了大量乳酸，内环境pH下降，无氧呼吸减弱，但前两个供能系统供能时产生了大量的ADP和消耗掉[H]后形成的NADP+，对有氧呼吸具有强烈的促进作用，使得有氧呼吸速率提高，产生大量的ATP。

（三）从光合作用和呼吸作用角度分析物质循环和能量流动

在光照时，通过气体代谢特点或有机物积累，计算绿色植物光合作用相对强度，“”比“→”含量多。

（1）物质循环

（四）注重对影响光合作用速率因素的分析和应用

因素

对光合作用的影响

应用

单

因

子

影

响

光

光

照

强

度

（1）一般情况下，光合作用与光照强度呈正相关，光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长。

（2）光照强度达到一定程度（光合作用的饱和点），光合作用速率不再增加。

（1）阴生植物的光补偿点和光饱和点较低，注重间作套种，合理采伐；

（2）适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长，封行过早；

（3）合理密植，增加光合作用面积；

（4）注重轮作，延长光合作用时间；

（5）注重处理营养生长。

波

长

通常情况下，在红光下光合作用最快，蓝紫光次之，绿光最差，但白光最理想。

光

照

面

积

（1）一般情况下，光合作用实际量与叶面积呈正相关；

（2）当达到面积饱和点后，因很多叶被挡在光补偿点以下，光合作用不再增加，但呼吸加强，因此干物质的积累量不断降低。

温度

温度低，酶促反应慢，光合速率低。

随温度升高、光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。

温室栽培时，冬天适当升温，夏天适当降温；白天升至光合最适温度，晚上降低室温，减慢呼吸，积累有机物。

叶龄

（1）幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶绿体（素）不断增加，光合速率不断加快；

（2）壮叶光合速率不断加快；

（3）枣叶内叶绿体被破坏，光合速率减慢。

农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，降低呼吸消耗有机物

CO2、水和矿质元素

C02和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用，在一定范围内CO2、H2O和矿质元素越多，光合作用速率越快，但当达到各自的饱和值时，就不再增加

多因子

影响

综合调整各因子，设法使光合速率达到最大值

温室栽培时，把光、温、CO2、H2O、矿质元素调整到最适量的范围，让光合作用达到最佳效果。

（五）学会从反应的实质上确定微生物的代谢类型

1．确定代谢类型的标准

标准

确定

自养型与异养型

是否依赖外界有机碳源

是——自养型否——异养型

光能型与化能型

转变成自身物质的能源

利用光能——光能型

利用化学能——化能型

需氧型、厌氧型与兼性厌氧型

有机物分解时是否有氧的参与

是——需氧型否——厌氧型

有氧／无氧均可——兼性厌氧型

2．分类说明

I类：

红螺菌的同化反应式

2（CH3）2CHOH+CO22CH3COCH3+[CH2O]+H2O

从上述反应式分析红螺菌光合作用绿色植物的异同点：

相同点：

（1）所需能源均为光能；

（2）所需碳源是C02中的碳，可确定为自养型。

不同点：

（1）它能利用有机物中的碳源，可确定为异养型；

（2）供H体不是H20，而是（CH3）CHOH，所以产物中无O2，因此异化作用为厌养。

Ⅱ类；硝化细菌的同化作用过程

从反应式可以看出硝化细菌所需能源为氧化无机物的化学能，不是光能，其余的与绿色植物相似，故代谢类型为化能自养型。

Ⅲ类：

绿硫细菌同化作用过程

2H2S+C02（CH20）+2S+O2↑

从反应式可推知绿硫细菌所需能源为光能（近红外光）主要的供氢气体不是H20，而是H2S，所以产物中无O2，故其代谢类型为光能自养型。

可见红螺菌是一种从光能异养型向光能自养型进化的过渡类型，除此以外氢细菌为兼性自养型；酵母菌为兼性厌氧型，均为过渡类型。

值得一提的是：

地球上确实存在自养厌氧型生物，如红硫细菌科的细菌，它们的细胞不存在叶绿体，但具有载色体，类似叶绿体中的类囊体，含有细菌叶绿素和类胡萝卜素，在光下这类细菌利用硫化氢等作还原剂，把C02还原为有机物，属自养型生物；但这类细菌只进行无氧呼吸，因此属于厌氧型生物。

（六）三大营养物质的代谢及其与人体健康之间的关系

1．细胞中各种物质代谢的相互关系

（1）分解代谢的全过程：

①首先大分子降解为组成它们的单体分子，如多糖降解为葡萄糖或五碳糖；脂肪降解为甘油和脂肪酸；蛋白质降解为氨基酸；②第二阶段的多种分子转化成较少种类的更小分子；③第三阶段通过共同的代谢途径最后氧化成CO2和H2O。

（2）合成代谢的全过程，与分解代谢正好相反，以蛋白质为例：

①最简单的前身小分子；②由前身小分子转化成氨基酸；③氨基酸合成肽链。

（3）合成代谢和分解代谢的关系：

两种代谢的“生返”过程看似基本一样，但两个过程所需的酶常有差别；同一物质合成和分解的途径，各有通道，避免干扰。

2．肝门脉系统与血糖的调节

（1）进入肝脏的两条血管

肝动脉：

给肝脏供应O2

肝门静脉：

将小肠送出的含营养和CO2高的血液送人肝脏

（2）肝脏：

葡萄糖肝糖元

（3）肝静脉：

将肝脏流出的静脉血送人大静脉，流回心脏

低血糖：

脑细胞对低血糖特别敏感，血糖浓度过低是致命的

血脂：

血浆中所含的脂类统称为血脂

肝脏中脂肪堆积→脂肪肝→肝硬化

人体每天都必须摄人足量的蛋白质

（七）微生物与发酵工程

1．微生物的能源

微生物分为自养型微生物和异养型微生物。

对于自养型微生物，它的能源是光或无机化合物，比如硝化细菌是以NH3的氧化来获得自身所需要的能量。

对于异养型微生物，有的能源可以来自碳源（含碳有机物）、有的能源可以来自氮源（含有氮和碳的有机物），总之是来自含碳有机物。

含有C、H、O、N的化合物，可