高三生物一轮复习中细胞代谢的几个难点的突破

汪玺

摘 要：高考命题注重基础知识，关注学科素养和学习能力，强调深度理解和独立思考，突出知识体系和联系实际，要求创新、重点突出。所以在高三生物一轮复习中，教师的主要任务是指导学生进行知识点的复习和知识网络的构建，帮助学生梳理知识，掌握各考点的内在联系，从而提高学生对知识的应用能力、迁移能力。特别是在一些难点上帮助学生分析生物现象，找到事物的本质而有所突破。

关键词：细胞代谢;光合作用;呼吸作用

一、一轮复习中细胞代谢的几个问题

细胞代谢中的光合作用、呼吸作用是必修一的重点内容，也是每年高考的必考内容，学生在一轮复习时单独掌握光合作用、呼吸作用的相关知识点往往感觉较容易，认为不难。但在应用时丢分较多，理解知识上也存在偏差。学生困惑在哪，出了什么问题？是知识上掌握不够、还是应用上有不足？我在实际教学中发现学生在代谢这部分内容上丢分，究其原因不外乎这么几点：

1.复习光合作用、呼吸作用时，对两个生化反应独自的原料、条件、产物较容易记忆，理解也相对容易。但综合起来就容易忽略两种代谢在发生时间、条件上的相同点和区别。呼吸对生命而言是绝对要进行的，24小时昼夜发生，而光合作用是需要光照条件的。两者酶的最适温度也不相同，呼吸酶最适温度所需要的温度更高。

2.审题不准，总光合、净光合的描述指标没有搞清楚，所以在做题时丢分较多。如CO2利用还是吸收、O2产生还是释放、有机物的生成还是积累等。

3.不注意答题时的逻辑关系，不知道该怎么回答设问才能满足题目要求，非常容易丢分。如夏天正午光合产量下降的原因？或温度降低，变温动物细胞膜运输物质的速率下降原因？学生在回答此类问题时不会层层递进，在各环节上不能推理得出信服的结论。而是跨越式的回答，造成与参考答案不符。

4.光反应、暗反应进行時的条件是什么？光反应、暗反应的制约因素是什么？为什么光合作用中随光照强度增加，光合强度不再增加，光照条件不是制约因素时CO2是制约因素，而不是温度？

5.光合作用吸收光谱、作用光谱有相同的方面，但也有自己的特点？各自强弱的观察指标是否一致？两者之间是否完全相吻合？也就是吸收光谱多于作用光谱是否一定强？

二、我通过课堂教学，发现学生在学习细胞代谢时容易犯这些错误，有针对性地采取了一些方法，进行举例讲解

1.思维转换，抓住事物本质

在许多的生物学问题中，由于学生受认知水平的限制，往往被表面现象所蒙蔽，忽略了事实真相，抓不住事物的本质，回答问题时学生极容易犯错。如：植物在土壤中生活，在一定范围内其光合作用强度会随土壤含水量下降而下降，或随土壤无机盐浓度增加光合作用强度下降。试分析原因：      。学生遇到这样的问题容易想到，缺水影响光合作用的光反应，进而造成还原性氢、ATP供应不足，造成暗反应速率下降，光合产量下降。学生忽略了植物体内的水用于代谢只占了很少一部分，水不是植物光合作用的制约因素。所以教师要强调制约光合作用的环境因素是光照强度、CO2浓度、温度而一般不是水。所以土壤缺水造成光合产量下降的原因是植物吸水减少，为了保水导致叶子气孔关闭，引起叶肉细胞的胞间CO2浓度下降，暗反应速率下降所致。指导学生将植物看成个体水平的生命系统，整体看待表现出的生命现象，要透过现象看事物的本质。

又如将打孔的叶小圆片放在不同浓度的NaHCO3溶液中，在适宜光照强度的作用下，叶片上浮所需时间，绘制成图型。学生对随CO2浓度增加光合速率增加，叶片上浮所需时间缩短，较容易理解。为什么之后CO2浓度增加，光合作用不再增加，CO2浓度不是光合作用的制约因素了，那什么是光合作用的制约因素？教师就要转换学生的思维，换成常见的图型启发学生的思维。这样学生对光照条件制约、缺乏还原性氢、ATP等就有了较清楚的认识。而学生容易犯的制约因素等错误就容易避免。

2.注意总光合、净光合的区别

高三复习中除了复习知识，构建知识网络外，进行适当的试题训练提高应用能力是非常有必要的。在讲题时针对学生易错知识点、易错试题等，指导学生要特别注意题目的用语，如描述总光合作用强度时往往用单位时间内CO2的利用量、O2的产生量、有机物的生成量来表示，而净光合速率往往用单位时间内CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量来表示。净光合是总光合与呼吸作用消耗的有机物的差值，在答题时一定注意它们之间的区别、联系，答题时的两者相互转换。如高考题给了植物随土壤无机盐浓度增加，净光合速率变化的柱状图，要求学生在坐标中画出总光合速率的曲线图，学生容易把高考题想容易了，认为只是柱状图变成曲线图，起点画在6上，这样学生描述的是净光合速率的变化，与题目不符造成丢分。正确答案要求学生起点一定大于6，最好明显一些，加上呼吸数值形成曲线呈现在坐标上。

3.细胞代谢中物质变化的分析

光合作用的试题中有一类设问，要学生讨论分析光合作用的暗反应中C3、C5含量随光照或CO2浓度变化而变化，学生掌握起来较为困难。在一轮复习时教师要特别注意帮助学生分析光合速率稳定时，C3是C5含量的二倍，含量都不发生变化。不发生含量变化原因是光照条件、CO2浓度稳定不变的情况下，C3、C5化合物都是生成速率等于消耗的速率，所以其含量稳定而不发生变化。只有当光照强度、CO2浓度变化时，C3、C5含量才会发生改变。如光照强度增加就会引起C3化合物含量暂时下降，而原因是光照强度导致还原性氢、ATP供应增加，C3还原成碳水化合物加快，而C3的生成速率几乎不变，造成瞬时含量下降。本质是C3消耗增大，生成不变所致。答题时切记不能只答C3还原成碳水化合物加快，而不答C3生成的情况，容易丢分。

又如净光合速率受外界因素影响而发生了增加的原因分析，帮助学生分析净光合速率是总光合速率减呼吸速率得到的，所以净光合速率增加是光合、呼吸两方面的原因造成的，出现这种情况可能原因非常复杂，不同的题目情景所造成净光合产量发生变化原因很多，要根据题目回答相关问题。净光合速率变化的主要原因有这几种情况：光合作用的速率增加，呼吸作用速率下降;光合作用的速率增加，呼吸作用不变;光合作用的速率增加，呼吸作用增加，但幅度不如光合作用;光合作用不变而呼吸作用下降等情况，不同的引发原因回答就不同。

如植物在实验条件下，净光合产量随光照强度增加而增大的主要原因是：光合作用随光照强度增加而增大，由于温度不变，呼吸不变所致;如果植物在一定范围内随温度升高，如15℃升高到25℃时，净光合产量增加的原因就要回答两个代谢活动都增加，但光合作用在此温度变化区间增加幅度大于呼吸作用的增加幅度，导致净光合产量增加。

4.光合色素提取、分离实验及其应用上的难点

在复习中，学生在光合色素提取、分离实验中特别喜欢关注实验的两个原理、加入的药品及作用、步骤等，这很好也很重要。但容易忽略实验的指标及意义。如各色素带的不同位置代表什么？宽度代表的意义又是什么。光合色素的吸收光谱，教材有呈现，但是通过什么实验得来的？指标是什么？光合色素的作用光谱，教材课后题也有呈现，又是通过什么实验得来的？指标是什么？教师要帮助学生分析教材上的光合色素的吸收光谱是将提取色素通过细光束穿过后，三棱镜分光处理，与空白对照组比对得到实验组色带中有暗区，说明是被色素吸收所致并以此绘制出吸收光谱。比如叶绿素a暗区主要在红光区域、蓝紫光区域，所以主要吸收红光、蓝紫光。而作用光谱是以植物在不同波长的光下，光合作用的强度变化，观察指标就是氧气生成、二氧化碳消耗等指标来测定。如恩格尔曼的第二个水绵实验。

5.答题时的逻辑性

植物在夏天正午，光合作用强度反而较10点有所下降，称为午休现象，学生分析原因进行回答时，往往不注意逻辑关系，跨越式回答。如这样的答案：气孔关闭引起光合速率下降，这样的回答是无效的。教师要帮助学生分析，一般情况下，植物光合作用速率下降的原因：气温升高→气孔关闭→CO2吸收速率下降→胞间CO2浓度降低→暗反应速率降低→光合速率降低。这样的回答才是有效的回答，才能踩上得分点。但在题目中给了特殊条件就要另行分析原因，如正午光合作用强度下降，但胞间CO2浓度较高，那就不是气孔因素导致光合速率下降，而可能是其他因素，如温度过高，影响酶的活性或光照过强引起的。

如高考题目：长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图（题20图）。

（1）据图分析：

推测导致12∶00时光合速率出现低谷的环境因素主要是______________（填“光照”或“CO2”）。

引导学生关注气孔导度与光合速率的相关性，回答光照而非CO2。

又如在低温或低氧因素影响物质的跨膜运输速率，分析原因，回答相关问题时注意这样的秩序、层次：低温→呼吸酶活性较低→影响主动运输能量的供应→跨膜运输速率下降。而不能只回答低温影响主动运输的速率。

除此之外还有昼夜光合、呼吸进行的时间有所差异，增加昼夜温差、补光、施加气肥等增产原因的分析。总之教给学生如何利用已知条件分析问题，在回答时要层层递进，抓住得分点。

教师要多和自己带的学生交流，及时發现在重点、难点上出现的问题，要及时帮助学生分析易错问题，全面理解有关知识及其应用，指导其正确回答相关问题才能在高考中立于不败之地。

编辑 李沂蓉