生物细胞器的难点突破

周炳渠

二、找准考点

细胞器是历年高考的重要考点，相关高考题主要是选择题，命题思路主要有以下五种情况：①考查某一细胞器的结构和功能；②简单考查多个细胞器的结构和功能；③结合不同细胞的比较进行考查，如植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞、叶肉细胞与根细胞；④结合有典型特征的细胞进行考查，如分泌细胞、巨噬细胞；⑤以某个主题考查多个细胞器的联系，如ATP的生成、细胞内的物质转运、免疫与细胞器的关系。

三、突破难点

细胞器的结构和功能的高考复习，首先是巩固基础知识，构建各细胞器间的联系，但要提升对细胞器的认识层次，还需突破下列三方面的难点：

1.强化与其他章节内容间的学科内综合

例1 肌肉细胞内，细胞质中的Ca2+浓度大大低于内质网腔。肌肉细胞的动作电位可引起肌肉细胞内质网膜上的Ca2+通道打开，导致Ca2+的内流，细胞质内Ca2+浓度迅速升高，从而引起肌肉收缩。同时，内质网上的钙泵（一种载体蛋白），可将Ca2+从细胞质转运至内质网腔。下列叙述错误的是 （ ）

A.肌细胞内质网膜的主要化成分是磷脂和蛋白质

B.内质网腔中Ca2+经Ca2+通道转运至胞质，需要ATP供能

C.胞质中Ca2+经钙泵转运至内质网腔中，需要钙泵发生形变

D.内质网膜上的钙泵对维持肌肉细胞的可兴奋性有重要作用

【答案】B

【解析】内质网是膜结构的细胞器，膜的主要成分是磷脂和蛋白质，故选项A说法正确。内质网腔中的Ca2+经Ca2+通道转运至胞质，转运方向是从高浓度到低浓度，属被动转运，不需要ATP供能，故选项B说法错误。胞质中Ca2+经钙泵转运至内质网腔中，转运方向是从低浓度到高浓度，属主动运输，需要ATP供能，转运过程中，载体蛋白（钙泵）发生可逆性的形变，故选项C说法正确。由于内质网膜上的钙泵，可将肌肉收缩时转运至胞质中的Ca2+重新运回内质网腔，维持胞质中的Ca2+浓度小于内质网腔，以备下一次肌肉细胞的收缩，故选项D说法正确。

【拓展】本题以内质网为素材，主要考查内质网结构和跨膜运输方式，体现了加强学科内综合的命题理念，还考查了综合运用能力。这方面的命题素材，举例如下表：

2.拓展与实验、科研的联系

例2 下列关于细胞器研究的叙述中，正确的是 （ ）

A.观察菠菜叶绿体的实验中，需要用健那绿染液进行染色

B.观察线粒体实验中，口腔上皮细胞因缺乏线粒体不宜作为实验材料

C.利用洋葱鳞茎紫色表皮细胞研究水分吸收条件的实验中，主要观察水分的流向

D.利用放射性同位素示踪实验，可研究分泌蛋白的合成、加工和运输场所

【答案】D

【解析】观察菠菜叶绿体的实验中，不需要染色，在观察线粒体时，可用健那绿染液进行染色，故选项A说法错误。因取材方便，口腔上皮是观察线粒体的常用实验材料，故选项B说法错误。利用洋葱鳞茎紫色表皮细胞研究水分吸收条件的实验，实际上就是质壁分离和复原实验，实验中主要观察对象是液泡的大小和颜色，故选项C说法错误。利用3H标记的亮氨酸研究分泌蛋白的合成和分泌，是细胞生物学研究史上的经典实验，故选项D说法正确。

【拓展】本题将教材中的学生实验与细胞生物学研究史上的经典实验综合在一起，体现了强调实验、强调探究的命题思路。与细胞器相关的活动有叶绿体和线粒体的观察实验、质壁分离和复原观察实验、真核细胞三维结构的模型制作。高考命题还可结合细胞生物学的一些研究方法进行，如差速离心法分离细胞器。

3.强化“结构与功能关系”的生物学基本观念

例3 下列有关细胞器的叙述中，错误的是 （ ）

A.核糖体中的蛋白质和RNA具有不同的功能

B.心肌细胞中的线粒体数量大于平滑肌细胞

C.遮阴处的植物叶绿素含量低于较强光照处

D.溶酶体中缺乏某种酶可导致细胞代谢障碍

【答案】C

【解析】本题在考查线粒体功能的同时，还考查运用“结构与功能相适应”的观点解释生物学现象的能力。细胞器中不同的物质组成，具有不同的功能，故选项A说法正确。细胞中线粒体的数量与细胞的能量需求呈正相关，心肌细胞需不停地收缩和舒张，能量需求大于平滑肌，故选项B说法正确。遮阴处的植物叶绿素含量高，有利于吸收足够的光子用于光合作用，故选项C说法错误。溶酶体中含有多种酸性水解酶，某些物质的水解反应在溶酶体中进行，若缺乏某种酶，相应的底物无法水解可导致代谢障碍，故选项D说法正确。

【拓展】高考试题强调能力立意，运用生物学基本观念解释和解决某些生物学问题是基本的生物学素养。以细胞器的结构和功能为素材，可以考查以下生物学观念：结构与功能的统一、生物与环境的统一（适应性和多样性）、生物进化等。命题时，可以高中教材为基础，适当采用大学教材的材料，以全新的知识背景考查考生的生物学基本素养。