高中生物教學中的疑難雜癥

張偉

摘 要：由于高中教材知識的局限和一些資料書的干擾，導致教師對一些知識理解不透徹，對一些解說難辨真假。為了能準確地給學生解惑答疑，文章作者查閱了大量書籍，努力找到了合理的解釋。文章對三個典型問題展開具體分析。

關鍵詞：教學；問題；學生

中圖分類號：G633.91

文獻標識碼：A

問題一：在有氧的條件下，細胞質基質中是否產生酒精？

關于這個問題的思考是源于2012年安徽高考理科綜合試卷的29題第（1）小題，會產生酒精的試管有哪些？答案是B和 F，可是為什么不選A呢？

要解決這個問題就要搞清楚細胞呼吸過程中產生的丙酮酸和NADH的去向問題（圖1）。根據細胞呼吸的過程，不管是有氧呼吸還是無氧呼吸第一步都進行的是糖酵解的過程。總反應為：葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+ 2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H⁺+2H₂O。先分析NADH的去路（圖2）。在沒有氧氣的情況下，線粒體內膜上的呼吸鏈（電子傳遞鏈）就缺少最終受體（O₂），因此NADH就只能留在細胞質基質中還原丙酮酸，最終生成酒精或乳酸。而自身被氧化重新生成NAD⁺，這樣也有利于發酵過程的循環進行；若有氧氣存在，線粒體內膜上的呼吸鏈（電子傳遞鏈）有最終受體（O₂），因此2NADH和2H⁺會迅速進入線粒體，經線粒體內膜上的呼吸鏈而被氧化。丙酮酸的去路與細胞內線粒體的狀態有關。在缺氧時，細胞內線粒體數量減少，大量的嵴會消失，特別是細胞色素分子會消失，丙酮酸的跨膜運輸因此受阻。在有氧時，線粒體數量較多，形態結構正常，丙酮酸能順利進行跨膜運輸。另外在有氧時細胞質基質中的NADH和H⁺不斷進入線粒體內進行脫羧，丙酮酸因細胞質基質中缺少NADH和H⁺也不能在細胞質基質中反應。也就是說氧氣促進了三羧酸循環和氧化磷酸化的過程，同時也就抑制了無氧呼吸過程。

問題二：高爾基體與細胞壁的形成有什么關系？

在高中生物教學中當我們講到高爾基體的時候經常會說高爾基體與細胞壁的形成有關。一些資料書上明確指出高爾基體處可以形成纖維素，因此高爾基體與細胞壁的形成有關。那么高爾基體究竟與細胞壁的形成有什么關系？

在植物細胞中高爾基體確實有合成和分泌多種多糖的功能。現在已經明確的是，高爾基體可以合成果膠和非纖維素多糖。很明顯資料書上所說“高爾基體處可以形成纖維素，因此高爾基體與細胞壁的形成有關”這個觀點是錯誤的。那么組成植物細胞壁的纖維素是哪來的呢？多數植物細胞的纖維素是由細胞膜外側的纖維素合成酶合成的。所以高爾基體確實與細胞壁的形成有關，但不能合成纖維素。

問題三：肽鏈合成后一定要在內質網和高爾基體中加工嗎？

高中生物必修一人教版教材第48頁介紹了分泌蛋白的合成和分泌。這部分內容學完之后就有很多學生關心游離的核糖體上合成的肽鏈需要加工嗎？如果需要，那么是由什么結構完成的呢？

在高中生物必修一中圖版教材第37頁介紹了，內質網、高爾基體和細胞質基質都能對新生肽鏈進行修飾。結合教材可以看出內質網和高爾基體可以對來自附著于內質網上的核糖體合成的多肽鏈進行加工。細胞質基質可以對來游離的核糖體合成的多肽鏈進行加工。

參考文獻：

[1]翟中和，王喜忠，丁明孝.細胞生物學[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]朱玉賢，李 毅，鄭曉峰，等.現代分子生物學（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2013.