1．新陈代谢的基本类型?

按照生物体同化作用方式的不同分为自养型和异养型；按照生物体异化作用方式的不同分为需氧型和厌氧型。这种说法容易让学生误认为生物体的新陈代谢分为自养型、异养型、需氧型和厌氧型四种基本类型。事实上，由于新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面，因此，每种生物新陈代谢的基本类型都应属于自养型和异养型中的一种以及需氧型和厌氧型中的一种，即自养需氧型、自养厌氧型、异养需氧型和异养厌氧型这四种基本类型。?

(1)自养型与异养型：生物的自养与异养是根据同化作用的方式不同而分的，虽然都能合成自身的有机物，但二者所用的原料不同，自养能够利用无机物来合成有机物，而异养则不能，它只能以现成的有机物来合成有机物。这就是自养与异养的本质区别。?

(2)需氧型与厌氧型：生物的需氧型与厌氧型是根据异化作用的方式不同而分的，虽然都能分解自身的组成物质来获取能量，但二者分解自身物质所需的条件不同，需氧型生物进行正常生理活动必须不断地从外界获取氧来氧化分解自身物质而获得能量。而厌氧型生物不需氧，以无氧呼吸来获取能量，在有氧存在时其生理活动受到抑制。这就是需氧型和厌氧型的本质区别。?

(3)光能自养型与化能自养型：二者都能将无机物合成有机物，所以都属于自养型，但二者在利用无机物合成有机物的过程中利用的能源不同，光能自养利用的是太阳能，即通过光合作用来实现的；而化能自养利用的是外界环境中无机物氧化所释放的化学能，即通过化能合成作用来实现的。这就是二者的本质不同。?

(4)兼氧型生物：如酵母菌，在有氧的条件下，它能进行有氧呼吸来获取能量，它的产物是CO₂和H₂O；在无氧时，它也能以无氧呼吸来获取能量，产物是酒精和CO₂。它既不同于需氧型也不同于厌氧型。?

(1)氮素在自然界中的存在形式：氮素在自然界中有多种存在形式。其中，数量最多的是大气中的氮气，总量约3．9×10¹⁵t。除了少数原核生物以外，其他所有的生物都不能直接利用氮气。目前，陆地上生物体内储存的有机氮的总量达1．1×10¹⁰～1．4×10¹⁰t。这部分氮素的数量尽管不算多，但是能够迅速地再循环，从而可以反复地供植物吸收利用。存在于土壤中有机氮的总量约为3．0×10¹¹t?，这部分氮素可以逐年分解成无机态氮供植物吸收利用。海洋中的有机氮约为5．0×10¹¹t，这部分氮素可以被海洋生物循环利用。?

(2)氮循环的构成环节：构成氮循环的主要环节是：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。?

①生物体内有机氮的合成：植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程叫做生物体内有机氮的合成。?

②氨化作用与硝化作用：动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨，这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐，这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，都能被植物吸收利用。?

③反硝化作用：在氧气不足的条件下，土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，这一过程叫做反硝化作用。?

④固氮作用：大气中的分子态氮被还原成氨或氧化成硝酸态氮的，这一过程叫做固氮作用。没有固氮作用，大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。地球上固氮作用的途径有三种：生物固氮、工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法，将氮转化成氨)和高能固氮(又称大气固氮。如闪电等高空瞬间放电所产生的高能，可以使空气中的氮与水中的氢结合，形成氨和硝酸，氨和硝酸则由雨水带到地面)。据科学家估算，每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90％左右，可见，生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用。

五、新陈代谢的类型

10．关于氮循环?

变形虫：真核生物、异养需氧型、分裂生殖

原生动物   大草履虫：真核生物、异养需氧型、分裂生殖

小草履虫：真核生物、异养需氧型、分裂生殖

酵母菌：异养兼性厌氧型，出芽生殖、有性生殖

真菌  青霉菌：异养需氧型，孢子生殖

根霉菌：异养需氧型，孢子生殖

放线菌：原核生物、异养需氧型、孢子生殖

蓝藻：原核生物、光能自养需氧型、无叶绿体，属于生产者

衣藻：真核生物、光能自养需氧型、有叶绿体，属于生产者

绿藻：真核生物、光能自养需氧型、有叶绿体，属于生产者

            大肠杆菌：异养厌氧型

乳酸菌：异养厌氧型

圆褐固氮菌：异养需氧型，自生固氮

根瘤菌：异养需氧型，共生固氮，属于消费者

细菌  硝化细菌：化能自养需氧型，属于生产者

黄色短杆菌：异养需氧型，用于工业发酵

谷氨酸棒状杆菌：异养需氧型，用于工业发酵

肺炎双球菌：异养需氧型

红螺菌：光能自养厌氧型、化能异养厌氧型（兼性光能营养）

苏云金芽孢杆菌：为抗虫棉提供抗虫基因

假单孢杆菌：分解石油的超级细菌

            T₂噬菌体：DNA细菌病毒

病毒  烟草花叶病毒：RNA植物病毒

艾滋病病毒（HIV）：RNA人体病毒

9．教材中列举的微生物

8．固氮微生物的代谢类型?

(1)同化作用：一般为异养，即自己不能制造有机物。其中共生固氮微生物由所与之共生的植物供给有机营养，而自生固氮微生物则大多直接利用土壤中的有机质。特别注意不要将自生与自养混淆起来，自生只是说明这些固氮微生物不与别的生物共生。?

(2)异化作用：固氮微生物都是好氧菌，均属于需氧型。但固氮须在严格的厌氧微

环境中进行，组成固氮酶的两种蛋白质对氧极端敏感，一旦遇氧就很快导致不可逆

的失活，而大多数的固氮菌，它们要利用氧气进行呼吸和产生能量。固氮菌在进化

过程中，发展出多种机制来解决既需氧又要防止氧对固氮酶损伤的矛盾。其中之一

是固氮菌以较强的呼吸作用迅速地将周围环境中的氧消耗掉，使细胞周围处于低氧

状态保护固氮酶不受损伤。

7．共生固氮微生物与自生固氮微生物?

(1)共生固氮微生物：?

①概念：共生固氮微生物是指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物。?

②根瘤菌形态：呈棒槌形、“T”形或“Y”形，与豆科植物的关系是互利共生的。③根瘤菌的专一性：根瘤菌属中有十几种根瘤菌，这些根瘤菌与豆科植物具有特殊的互利共生关系，一种根瘤菌只能在一种或若干种豆科植物的根上形成根瘤。根据每种根瘤菌只能在特定的一种或若干种豆科植物上结瘤的现象，人们把根瘤菌及其豆科寄主分成不同的族，这些族也叫做互接种族。一种豆科植物的根瘤菌只能使同一个互接种族内的其他豆科植物结瘤。形成互接种族的原因是，豆科植物的根毛能够分泌一类特殊的蛋白质，根瘤菌细胞的表面存在着多糖物质，只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白质与同族根瘤菌细胞表面的多糖物质才能产生特异性结合。根瘤菌固定的氮素占自然界生物固氮的绝大部分。

④根瘤的形成及作用：当豆科植物的根系在土壤中生长时，会刺激同一互接种族的根瘤菌在根系附近大量繁殖。豆科植物对根瘤菌的这种影响，在土壤中可以达到2～3cm的距离。这样，根系附近的与该种豆科植物同族的根瘤菌就不断地繁殖并聚集到根毛的顶端。聚集在根毛顶端的根瘤菌分泌一种纤维素酶，将根毛顶端的细胞壁溶解掉。随后，根瘤菌从根毛顶端侵入到根的内部，并形成感染丝(感染丝是指根瘤菌排列成行，外面包有一层黏液状的物质)。根瘤菌就这样不断地进入根内，并且大量繁殖。在根瘤菌侵入的刺激下，根细胞分泌一种纤维素，将感染丝包围起来，形成一条分支或不分支纤维素鞘，这样的结构叫做侵入线，侵入线不断地向内延伸，一直到达根的内皮层。根的内皮层处的薄壁细胞受到根瘤分泌物的刺激，不断进行细胞分裂，从而使该处组织膨大，最终形成根瘤。?

(2)自生固氮微生物：?

①概念：是指在土壤中能够独立进行固氮的微生物。?

②圆褐固氮菌：呈“8”字形排列，外面有一层厚厚的荚膜，具有较强的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育。?