生物細(xì)胞器的難點(diǎn)突破

周炳渠

二、找準(zhǔn)考點(diǎn)

細(xì)胞器是歷年高考的重要考點(diǎn)，相關(guān)高考題主要是選擇題，命題思路主要有以下五種情況：①考查某一細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；②簡(jiǎn)單考查多個(gè)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；③結(jié)合不同細(xì)胞的比較進(jìn)行考查，如植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞、葉肉細(xì)胞與根細(xì)胞；④結(jié)合有典型特征的細(xì)胞進(jìn)行考查，如分泌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞；⑤以某個(gè)主題考查多個(gè)細(xì)胞器的聯(lián)系，如ATP的生成、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、免疫與細(xì)胞器的關(guān)系。

三、突破難點(diǎn)

細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能的高考復(fù)習(xí)，首先是鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，構(gòu)建各細(xì)胞器間的聯(lián)系，但要提升對(duì)細(xì)胞器的認(rèn)識(shí)層次，還需突破下列三方面的難點(diǎn)：

1.強(qiáng)化與其他章節(jié)內(nèi)容間的學(xué)科內(nèi)綜合

例1 肌肉細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+濃度大大低于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。肌肉細(xì)胞的動(dòng)作電位可引起肌肉細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+通道打開，導(dǎo)致Ca2+的內(nèi)流，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度迅速升高，從而引起肌肉收縮。同時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的鈣泵（一種載體蛋白），可將Ca2+從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔。下列敘述錯(cuò)誤的是 （ ）

A.肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的主要化成分是磷脂和蛋白質(zhì)

B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中Ca2+經(jīng)Ca2+通道轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)，需要ATP供能

C.胞質(zhì)中Ca2+經(jīng)鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，需要鈣泵發(fā)生形變

D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵對(duì)維持肌肉細(xì)胞的可興奮性有重要作用

【答案】B

【解析】?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)是膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，故選項(xiàng)A說法正確。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的Ca2+經(jīng)Ca2+通道轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)，轉(zhuǎn)運(yùn)方向是從高濃度到低濃度，屬被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要ATP供能，故選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤。胞質(zhì)中Ca2+經(jīng)鈣泵轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中，轉(zhuǎn)運(yùn)方向是從低濃度到高濃度，屬主動(dòng)運(yùn)輸，需要ATP供能，轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，載體蛋白（鈣泵）發(fā)生可逆性的形變，故選項(xiàng)C說法正確。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵，可將肌肉收縮時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)中的Ca2+重新運(yùn)回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，維持胞質(zhì)中的Ca2+濃度小于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，以備下一次肌肉細(xì)胞的收縮，故選項(xiàng)D說法正確。

【拓展】本題以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為素材，主要考查內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和跨膜運(yùn)輸方式，體現(xiàn)了加強(qiáng)學(xué)科內(nèi)綜合的命題理念，還考查了綜合運(yùn)用能力。這方面的命題素材，舉例如下表：

2.拓展與實(shí)驗(yàn)、科研的聯(lián)系

例2 下列關(guān)于細(xì)胞器研究的敘述中，正確的是 （ ）

A.觀察菠菜葉綠體的實(shí)驗(yàn)中，需要用健那綠染液進(jìn)行染色

B.觀察線粒體實(shí)驗(yàn)中，口腔上皮細(xì)胞因缺乏線粒體不宜作為實(shí)驗(yàn)材料

C.利用洋蔥鱗莖紫色表皮細(xì)胞研究水分吸收條件的實(shí)驗(yàn)中，主要觀察水分的流向

D.利用放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn)，可研究分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸場(chǎng)所

【答案】D

【解析】觀察菠菜葉綠體的實(shí)驗(yàn)中，不需要染色，在觀察線粒體時(shí)，可用健那綠染液進(jìn)行染色，故選項(xiàng)A說法錯(cuò)誤。因取材方便，口腔上皮是觀察線粒體的常用實(shí)驗(yàn)材料，故選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤。利用洋蔥鱗莖紫色表皮細(xì)胞研究水分吸收條件的實(shí)驗(yàn)，實(shí)際上就是質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中主要觀察對(duì)象是液泡的大小和顏色，故選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤。利用3H標(biāo)記的亮氨酸研究分泌蛋白的合成和分泌，是細(xì)胞生物學(xué)研究史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，故選項(xiàng)D說法正確。

【拓展】本題將教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)與細(xì)胞生物學(xué)研究史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)綜合在一起，體現(xiàn)了強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)調(diào)探究的命題思路。與細(xì)胞器相關(guān)的活動(dòng)有葉綠體和線粒體的觀察實(shí)驗(yàn)、質(zhì)壁分離和復(fù)原觀察實(shí)驗(yàn)、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)的模型制作。高考命題還可結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)的一些研究方法進(jìn)行，如差速離心法分離細(xì)胞器。

3.強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系”的生物學(xué)基本觀念

例3 下列有關(guān)細(xì)胞器的敘述中，錯(cuò)誤的是 （ ）

A.核糖體中的蛋白質(zhì)和RNA具有不同的功能

B.心肌細(xì)胞中的線粒體數(shù)量大于平滑肌細(xì)胞

C.遮陰處的植物葉綠素含量低于較強(qiáng)光照處

D.溶酶體中缺乏某種酶可導(dǎo)致細(xì)胞代謝障礙

【答案】C

【解析】本題在考查線粒體功能的同時(shí)，還考查運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀點(diǎn)解釋生物學(xué)現(xiàn)象的能力。細(xì)胞器中不同的物質(zhì)組成，具有不同的功能，故選項(xiàng)A說法正確。細(xì)胞中線粒體的數(shù)量與細(xì)胞的能量需求呈正相關(guān)，心肌細(xì)胞需不停地收縮和舒張，能量需求大于平滑肌，故選項(xiàng)B說法正確。遮陰處的植物葉綠素含量高，有利于吸收足夠的光子用于光合作用，故選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤。溶酶體中含有多種酸性水解酶，某些物質(zhì)的水解反應(yīng)在溶酶體中進(jìn)行，若缺乏某種酶，相應(yīng)的底物無法水解可導(dǎo)致代謝障礙，故選項(xiàng)D說法正確。

【拓展】高考試題強(qiáng)調(diào)能力立意，運(yùn)用生物學(xué)基本觀念解釋和解決某些生物學(xué)問題是基本的生物學(xué)素養(yǎng)。以細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能為素材，可以考查以下生物學(xué)觀念：結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一、生物與環(huán)境的統(tǒng)一（適應(yīng)性和多樣性）、生物進(jìn)化等。命題時(shí)，可以高中教材為基礎(chǔ)，適當(dāng)采用大學(xué)教材的材料，以全新的知識(shí)背景考查考生的生物學(xué)基本素養(yǎng)。