高中生物学教学中几个疑难问题的辨析

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1、高中生物学教学中几个疑难问题的辨析近几年来，随着生物科学的迅猛发展，生物学终于被越来越多的省市列入高考科目，因此生物学教学参考资料的出版也出现了空前的繁荣。这些出版物对生物学教师教学水平的提高起到了良好的促进作用，但某些出版物中还存在着一些知识性的错误，这些错误却常常被生物学教师当作“经典”在课堂上加以引用，这种误导实有必要给予更正。现挑几例典型错解进行辨析。一、光合作用过程中能量转换问题人教版高中《生物》（必修本）第63页对光合作用能量转移的途径是这样描述的：“在光反应阶段中，叶绿体还利用所吸收的光能，在酶的作用下，使ADP与磷酸结合，形成了ATP。这就是说，在光反应中，

2、叶绿体还将光能转变成化学能，并将这些化学能储存在ATP中。……（在暗反应中）三碳化合物在ATP和许多种酶的作用下，接受光反应时水进行分解所产生的氢，被氢还原，然后经过一系列复杂的变化，形成葡萄糖。这样，ATP中的能量就释放出来，并且储存在葡萄糖中”。在数种资料中我们均能见到以这段文字为根据设计的练习题：光合作用中能量转移的途径是：A、光能→叶绿素分子中的电能→ATP中活泼的化学能→葡萄糖中稳定的化学能（此选项为编者提供的答案，其余选项略）。我认为课本中的表述及据此设计的这道练习题都是不准确的。因为高等植物光合作用形成的ATP，主要来自于非循环式光合磷酸化。在光反应阶段，除形

3、成ATP外，还形成NADPH（还原型辅酶Ⅱ），即高中《生物》中所称的［H］，反应式为：还原型辅酶虽然不被称为高能化合物，但它具有很强的还原能力，如光合细菌产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）在有氧的情况下，2分子NADH经呼吸链氧化成可产生6分子ATP。在电子传递过程中：而为负值，表示反应可自发进行，负值的绝对值越大，表明反应时所释放的自由能越多。NADH（或NADPH）的氧化所释放的自由能远远高于ATP的水解所释放的自由能。根据以上两式和Calvin循环的总反应式：我们可认为12molNADPH转移到葡萄糖中的能量远高于12molATP转移到葡萄糖中的能量。一般认为ATP和NA

4、DPH同为暗反应中的同化能力。人教版教材第68页对呼吸作用第3阶段是这样描述的：“前两阶段产生的氢（即NADPH）被传递给氧，与氧结合而形成水，同时生成大量的ATP。”也说明NADPH中含有很高还原能。故该练习题正确答案应改为：光合作用中能量转移的途径是：ATP中活泼的化学能［H］（NADPH）中的还原能光能叶绿素分子中的电能葡萄糖中稳定的化学能二、有关酵母菌呼吸代谢的问题酵母菌是一类兼性厌氧呼吸的真核细胞结构的微生物，在氧气充足的情况下，酵母菌将葡萄糖彻底氧化分解为和，同时繁殖速度加快，在无氧或氧气不足的情况下则进行酒精发酵。有人据此设计了这样一道练习题：研磨酵母菌后离心

5、处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀物（含细胞器）。将等量的上清液、沉淀物和未经离心处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙3个敞口的试管中，分别进行4项独立的试验，请分析实验结果。1）向3个试管分别滴加等量的葡萄糖溶液后，号试管内没有反应，号试管内的pH值明显下降，号试管内有冒气泡的现象。2）向3个试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙号试管内的最终产物是。3）在隔绝空气的条件下重复实验1），最终产物相同的两支试管是号与号。4）向3个试管里分别加入荧光素（能发光的物质），重复实验2），则号试管内不发光。原因是。答案：1）乙甲丙2）和3）甲丙4）甲没有线粒体不能进行有氧呼吸，又在有氧条件下

6、抑制了无氧发酵。这个习题的设计及提供的答案都存在着可商榷之处。研磨并离心的上清液主要是细胞质基质，含有糖酵解途径所有的酶，无论在有氧或无氧的条件下，细胞质基质中最终的产物都应该是酒精而不是丙酮酸。在细胞质基质中由丙酮酸形成乙醇只存在下列两步反应：催化这2步反应的酶分别为丙酮酸脱羧酶及其辅酶焦磷酸硫胺素和酸脱氢酶。这2种酶及辅酶在酵母菌细胞质基质中是广泛存在的，而且这2种酶的活性并不受的影响，有资料表明即使提高丙酮酸的浓度，也不会积累丙酮酸以至产生毒害作用。从结构上看，丙酮酸属于酮酸，是很容易继续反应的。此外，由葡萄糖分解为丙酮酸的过程中既有ATP产生，还有NADH的生成：葡

7、萄糖2丙酮酸NADH中含有极高的还原能，有推动乙醛生成乙醇的趋势，把能量转化成较稳定的化学能。细胞质基质似乎无另外的途径可转移NADH中的能量。故认为第1）问甲号试管中的产物是乙醇而不是丙酮酸，而乙醇不会使pH值明显下降。酵母菌细胞质基质中不存在乳酸脱氢酶，所以丙酮酸不会转化为乳酸。显然，原题第4）问提供的答案是错误的。甲试管不发光的主要原因是因为上清液中无线粒体，丙酮酸不能参加三羧酸循环，因而无ATP产生。从细胞质基质中丙酮酸生成乙醇的反应式可看出：在只有上清液而没有线粒体的条件下，并不成为抑制无氧发酵的因素，因