第五章细胞的能量供应和利用 知识清单 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 一、酶的作用和本质 （1）概念：酶是活细胞产生的具催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 （2）酶作用：催化； 酶作用机理：降低化学反应的活化能。反应前后酶性质和数量不变。 （3）合成酶的原料：氨基酸或核糖核苷酸。 （4）合成酶的主要场所：核糖体。（注：还有细胞核、线粒体、叶绿体） （5）酶作用场所：可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。 二、酶作用机理曲线分析 （1）ac段表示无催化剂时反应进行所需要的活化能；bc段表示酶催化时反应进行所需要的活化能；ab段表示酶降低的活化能。 （2）在图中画出无机催化剂催化反应的曲线。 三、酶的特性 1、高效性：催化效率约是无机催化剂的107～1013倍。 （1）变量分析（自变量、因变量、无关变量） ①实验条件常温、加热、氯化铁溶液、肝脏研磨液属于自变量。 ②H2O2分解速率（指标：气泡产生数量、速度，卫生香燃烧情况）属于因变量。 ③H2O2溶液的浓度和用量、FeCl3和肝脏新鲜程度、加入试剂的量等属于无关变量。 （2）对照实验 ①对照实验要设置对照组（对照）和实验组。对照组是1，实验组是2、3、4。 ②在对照实验中，除了要观察的变量（自变量）外，其他变量（无关变量）都应当始终保持相同。无关变量要始终相同且适宜。 ③实验设计原则：单一变量原则、对照原则、等量适宜原则等。 （3）实验分析 ①4组和1组对照，说明酶具有催化作用。 ②4组和3组对照，自变量是催化剂种类，说明H2O2酶加快H2O2分解的速率更显著，即酶的催化作用具有高效性。 （4）加热、Fe3＋、H2O2酶促进H2O2分解的原理 ①加热能促进H2O2分解是因为提供能量。 ②Fe3＋、H2O2酶能促进H2O2分解是因为降低了化学反应的活化能。 2、专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 注：本实验不能用碘液对实验结果进行检测。 酶的专一性对细胞代谢的意义：可以保证细胞代谢有条不紊的进行。 3、作用条件较温和： 酶促反应速率与温度（pH）的关系曲线都是抛物线，如下： 0 最适温度 温度 酶促反应速率 0 最适pH　　pH 酶促反应速率 ①在最适温度和pH下，酶活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。 ②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 ③低温抑制酶的活性，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。 ④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。 ⑤人体内酶最适温度在37℃左右，胃液中酶最适pH范围为0.9—1.5（酸性环境）。 四、影响酶活性的因素：温度、PH 五、影响酶促反应速率的因素：温度、PH、酶浓度、底物浓度 酶促反应：由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。 第2节细胞的能量货币“ATP” 1、ATP的中文名称：腺苷三磷酸，是细胞内的一种高能磷酸化合物。 2、ATP的分子结构式： 3、ATP的元素组成：C、H、O、N、P（注：DNA、RNA、ATP组成元素相同） 4、ATP的结构简式： A—P～P～P 其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。 “~”：一种特殊的化学键；末端的高能磷酸键易断裂易形成（两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥） 5、ATP的生理功能：生命活动的直接能源物质。（注：ATP并不是唯一直接能源物质） 6.特点：ATP在细胞中含量少，化学性质不稳定，远离A的特殊的化学键容易水解。 7、ATP和ADP可以相互转化 （1） ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP。 动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的生理过程是呼吸作用。 绿色植物叶肉细胞合成ATP的生理过程是呼吸作用与光合作用。植物根尖细胞合成ATP的生理过程是呼吸作用。 （2） ATP的水解：ATPADP＋Pi＋能量。 能量来自ATP远离A的特殊的化学键的水解，能量去向是用于各项生命活动。 （3）ATP与ADP相互转化不属于可逆反应，其中物质可逆，能量不可逆，酶不相同。 8、ATP的利用 （1）吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。 （2）主动运输、胞吞、胞吐、生物发电、生物发光、肌细胞收缩、物质合成、大脑思考所需能量的直接来源都是ATP。 9．能源相关知识归纳 （1）能量的最终来源：太阳能。（2）细胞中的三大能源物质：糖类、脂肪、蛋白质。 （3）生物体生命活动主要能源物质：糖类。（4）细胞生命活动主要能源物质：葡萄糖。 （5）植物细胞中的储能物质：淀粉；动物细胞中的储能物质：糖原。 （6）细胞内良好的储能物质：脂肪。（7）细胞生命活动的直接能源物质：ATP。 第3节 细胞呼吸的原理和应用 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．酵母菌是单细胞真菌，为兼性厌氧菌，属于真核生物。有氧和无氧条件都能呼吸 2.CO2和酒精的检测 ①CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 ②酒精在酸性（浓H2SO4）条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。 3.配制酵母菌培养液的葡萄糖溶液要煮沸冷却，煮沸的目的是杀菌除氧，冷却是为了防止高温杀死酵母菌。 4.实验装置： ①10%NaOH溶液应放在A瓶，作用是除去空气中CO2，排除其对实验结果的干扰。 ②酵母菌培养液应放在B、D瓶。 ③澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液应放在C、E瓶。 ④D瓶封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，目的是消耗瓶中的O2，防止酵母菌的有氧呼吸对实验结果的干扰。 ⑤CO2检测时，C瓶的石灰水浑浊度高，C瓶的溴麝香草酚蓝溶液变色快。 ⑥酒精检测应取自B、D瓶溶液，其中只有取自D瓶的检测液加重铬酸钾后呈灰绿色。 （5）在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水。在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量的二氧化碳。 二、有氧呼吸 1、概念：有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下，通过酶的催化作用，把某些有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。 2、过程：三个阶段（重点，必会） 3、总反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 原核生物无线粒体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等，因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 4.能量转化 (1) (2)能量转化效率：葡萄糖有氧分解时，能量转化效率为(977.28/2 870)×100%≈34.05%，还有约65.95%的能量以热能的形式散失。 三、无氧呼吸 1、概念： 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程。 重点：2、过程：二个阶段（全过程是在细胞质基质中进行的） 注意：无氧呼吸第二阶段不释放能量。 3、总反应式： 产生酒精 C6H12O6―→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 大多数植物、酵母菌等 产生乳酸 C6H12O6―→2 C3H6O3(乳酸)＋少量能量 高等动物、乳酸菌和少数植物器官(马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等) 注：无氧呼吸只释放少量能量，其大部分能量储存在酒精或乳酸中。 4、意义： （1）高等植物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会毒害根细胞，产生烂根现象） （2）人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的需要。 细胞呼吸拓展分析 （1）细胞呼吸过程中，葡萄糖只能在细胞质基质中被利用；丙酮酸在有氧条件下进入线粒体中被利用，无氧条件下在细胞质基质中被利用。 （2）细胞呼吸的实质是氧化分解有机物，释放能量，合成ATP，其中大部分能量以热能形式散失，只有少部分能量储存在ATP中，用于生物体的各项生命活动。 （3）①有氧呼吸有机物彻底氧化分解，因此释放的能量多。 ②无氧呼吸有机物不彻底氧化分解，因此释放能量少，大部分能量存留在酒精或乳酸。 （4）①分解等量葡萄糖，有氧呼吸和无氧呼吸CO2生成量之比为3：1。 ②产生等量CO2，有氧呼吸和无氧呼吸葡萄糖消耗量之比为1：3。 （5）好氧菌（有氧呼吸）、厌氧菌（无氧呼吸）细胞呼吸的场所在细胞质。 6．细胞呼吸在生产实践中的应用 （1）发酵技术 （2）农业生产 ①中耕松土(通气)--- 促进根的呼吸，有利于无机盐的吸收 ②粮食储藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥；蔬菜、水果储藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。 ③大棚作物，夜间降温-----减少有机物的氧化分解 ④稻田定期排水-----长期水淹，无氧呼吸产生酒精使根部腐烂。 （3）健康生活 ①包扎伤口时，需用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口。防止厌氧微生物滋生。 ②皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。遇到这种情况，需及时清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。 破伤风杆菌和乳酸菌是厌氧菌，只能进行无氧呼吸，O2对其细胞呼吸有抑制作用。 ③无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠无氧呼吸来获取能量，会引起人有肌肉酸胀乏力的感觉。 提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。 7．细胞呼吸的影响因素及其应用 （1）温度：(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。 (2)应用：①低温储存食品。 ②大棚栽培在夜间和阴天适当降温。 ③温水和面发得快。 （2）氧气： (1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 ①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。 ②0<O2浓度<10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。 ④O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。 (2)应用：①中耕松土促进植物根部有氧呼吸。 ②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境。 ③低氧储存粮食、水果和蔬菜。 ④选用透气的消毒纱布包扎伤口。 ⑤提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ⑥稻田定期排水，防止酒精中毒，烂根死亡。 （3）CO2浓度： (1)CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的进行。 (2)应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度。 含水量： (1)一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 (2)应用：①粮食储存前要进行晒干处理。 ②水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 拓展：呼吸速率的测定 一、测定O2消耗速率 ①单位时间内红色液滴向左移动的距离代表单位时间内氧气的消耗量。 ②如果待测生物是植物的话，需要对装置进行 ，防止植物进行光合作用而干扰呼吸速率的测定。 ③如何排除温度等非生物因素等对实验结果的干扰？ 对照组：用 代替实验组中的生物，其他与实验组完全相同。 二、探究植物细胞呼吸的方式 1.若甲组液滴________，乙组液滴________，则种子只进行以葡萄糖为底物的有氧呼吸。 2.若甲组液滴________，乙组液滴________，则种子只进行了无氧呼吸。 3.若甲组液滴________，乙组液滴________，则种子中既存在有氧呼吸又存在无氧呼吸 4.若甲组液滴________，乙组液滴________，则种子进行了以脂肪等非糖物质的为底物的有氧呼吸。 第4节 光合作用与能量转化 一、实验：提取和分离叶绿体中的色素 1、原理： 提取原理：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中； 分离原理：不同色素在层析液中的溶解度不同。 注：如果实验室没有无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇+无水NaCO3以除去水分。 2、实验步骤及结果 步骤 操作要点 说明 提取色素 研磨 ①无水乙醇：溶解色素 ②SiO2：使研磨充分 ③CaCO3：保护色素 过滤 研磨后用单层尼龙布（不能用滤纸、棉花等）过滤 制备滤纸条 剪去两角的滤纸条一端1 cm处用铅笔画一条细线 剪去两角以保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐，否则会形成弧形色素带 画滤液细线 用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线均匀画一条滤液细线，待滤液干后再画一两次 ①滤液细线要细、直 ②干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同 色素分离 （分离方法：纸层析法） 将适量层析液倒入试管→插入滤纸条→棉塞塞紧试管口；层析时，不要让层析液没及滤纸条上的滤液细线，以免滤液细线中的色素溶解在层析液中 实验结果 分析 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 a.胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快 b.叶黄素 黄色 较少 较高 较快 c.叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 d.叶绿素b 黄绿色 较多 最低 最慢 色素带的宽窄代表色素的含量。 3、分析绿叶中色素的提取和分离实验中异常现象 异常现象 原因分析 收集到的滤液绿色过浅 ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分； ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少； ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)； ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏 滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直；②滤液细线过粗 滤纸条无色素带 ①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 4、色素的位置和功能 叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。 叶绿素（C、H、O、N、Mg）主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需元素。 5.色素功能：吸收、传递、转化光能。 叶片一般呈现绿色是因为正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色；秋季叶子变黄是因为寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄。 二、 叶绿体的结构适于进行光合作用 1.叶绿体的结构 色素分布：类囊体薄膜上；酶分布：类囊体薄膜和叶绿体基质 2.叶绿体的功能 思考·讨论：叶绿体功能验证实验—恩格尔曼实验 1.恩格尔曼在选材、实验设计上的巧妙之处： ①实验选材好：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气的部位。 ②没有空气的环境：排除了氧气的干扰。 ③用极细的光束点状投射：叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。 1 进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验：明确实验结果完全是由光照引起的等。 2.在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域， 这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光。 3.叶绿体的功能：叶绿体是光合作用的场所。 三、光合作用的探究历程 （1）19世纪末，普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 （2）1928，发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖 （3）1937，英国植物学家希尔发现希尔反应，即离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应 （4）1941，美国科学家鲁宾和卡门，光合作用释放O2全部来自水，实验方式是同位素标记法。（注：16O、18O；14N、15N不是放射性同位素） （5）1954，美国科学家阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现该过程总是与水的光解相伴随。 （6）卡尔文循环：用14C标记14CO2供小球藻（绿藻，真核生物）光合作用，然后追踪检测其放射性。实验探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 （7）归纳：分泌蛋白研究、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验实验方法都是同位素标记法。 四、光合作用的原理和应用 1、概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光能 叶绿体 光合作用总反应式：：CO2＋12H2O　 C6H12O6＋6H2O＋6O2 2、原理 项目 光反应 暗反应 条件 色素、光、酶，必须有光 多种酶 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 物质转化 ①水的光解： 2H2O4H＋＋O2； ②ATP的合成： ADP＋Pi＋能量ATP； ③NADPH的合成： NADP＋＋H＋NADPH ①CO2的固定： CO2＋C52C3； ②C3的还原： 能量转化 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 关系 ①两个反应阶段相辅相成，密切联系：光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应提供ATP和NADPH；暗反应推动光反应，暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+；②没有光反应，暗反应因缺乏ATP和NADPH而无法进行；暗反应受阻，光反应因产物积累也不能正常进行，可见，二者相互制约、相互影响。 3.环境改变时光合作用各物质含量的变化 ①突然停止光照，CO2供应正常，则短时间内NADPH和ATP含量减少，C3含量增多，C5含量减少。 ②突然移到低浓度CO2环境中，而光照正常，则短时间内C3含量减少，C5含量增多，NADPH和ATP含量增多。 4.光合作用各元素去向： ①研究元素去向的方法：同位素标记法。 ②14CO2中14C转移途径：CO2→C3→（CH2O）+C5； ③H218O中18O转移途径：H2O→O2； 五、光合作用的影响因素 1．外部环境因素（主要：光照强度、CO2浓度、温度） (1)光照强度 ①原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。 ②曲线分析 项目 生理过程 气体交换 生理状态模型 A点 只进行呼吸作用 吸收O2、释放CO2 AB段 呼吸作用大于光合作用 吸收O2、释放CO2 B点 呼吸作用等于光合作用 不与外界进行气体交换 B点以后 呼吸作用小于光合作用 吸收CO2、释放O2 ③应用：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。 (2)CO2浓度 ①原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。 ②曲线分析 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。 ③应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 (3)温度 ①原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。 ②曲线分析 ③应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 (4)水分 ①原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。 ②曲线分析 图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。 (5)矿质元素 ①原理：N、Mg等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用。 ②应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。 2．内部因素 (1)植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例 (2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 (3)植物叶面积指数 3．多因子变量对光合速率的影响 提醒　A点之前：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为光照强度、CO2浓度和光照强度；B点之后：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素。 六、总光合速率、净光合速率、呼吸速率的指标及测定 （1）生理指标 ①净光合速率：光照下单位时间内CO2吸收量、O2释放量或有机物积累量表示。 ②呼吸速率：黑暗环境中单位时间内CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量表示。 ③总光合速率：用单位时间内CO2利用量、O2产生量或有机物生成量表示。 （2）测定 ①溶液作用：NaOH溶液—吸收容器中的CO2。 NaHCO3溶液（CO2缓冲液）—为植物光合作用提供CO2，维持装置中CO2含量稳定。 ②甲装置：黑暗环境中植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离为细胞呼吸的O2吸收速率，代表呼吸速率。 ③乙装置：光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证容器内CO2浓度恒定，所以单位时间内红色液滴右移距离为植物O2释放速率，代表净光合速率。 【拓展】把乙装置置于黑暗环境测定植物呼吸速率，用单位时间内O2吸收速率表示。 （3）物理误差校正：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的相同植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 9．曲线分析 项目 甲图 乙图 光合速率＝呼吸速率 d、h D、H 只进行呼吸作用 Oc段、ij段 OC段、IJ段 ab上升或AB减缓原因 凌晨温度降低，呼吸作用减弱 光合速率＜呼吸速率 cd段、hi段 CD段、HI段 f下降或EF减缓原因 气温过高，部分气孔关闭，导致CO2供应不足 光合速率＞呼吸速率 dh段 DH段 积累有机物最多的点 h H 有机物 总量 变化 增多 面积：P>M+N J点低于O点 减少 面积：P<M+N J点高于O点 不变 面积：P=M+N J点等于O点 七、化能合成作用 1.化能合成作用 （1）概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放出的能量（化学能）制造有机物。 （2）实例：生活在土壤中的硝化细菌，能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸（HNO2），进而将亚硝酸（HNO2）氧化成硝酸（HNO3）。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，维持自身生命活动。 2.自养生物和异养生物 （1）自养生物：能将无机环境中的无机物CO2和水转化为有机物的生物。 a．光能自养生物：利用光能进行光合作用的生物，如绿色植物、蓝细菌。 b．化能自养生物：利用化学能进行化能合成作用的生物，如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。 （2）异养生物：只能利用现成有机物维持自身生命活动，如人、动物、腐生与寄生生物。 学科网（北京）股份有限公司 $$