高中生物疑難問(wèn)題集萃

【疑問(wèn)1】酶怎樣降低活化能以及為何要以固體狀態(tài)保存酶制劑？

【釋疑】所謂活化能是指分子由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)時(shí)所需的能量。在酶促反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)酶與底物相互作用時(shí)，就要釋放掉一些結(jié)合的能量，從而使化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物分子所需的活化能降低，有利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。這與需加熱的化學(xué)反應(yīng)的活化能變化不同，加熱是給予化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物分子活化能，有利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。因酶的活性會(huì)受溫度的影響，酶在溶液中對(duì)溫度的耐受力比酶在固體狀態(tài)時(shí)要低，所以通常以固體狀態(tài)保存酶制劑[1]。

【疑問(wèn)2】酶的激活、抑制和失活有何區(qū)別？

【釋疑】酶的激活是指在激活劑的作用下，無(wú)活性的酶原成為有活性的酶或酶的活性提高，其實(shí)質(zhì)是讓酶原的活性部位形成或暴露。酶的抑制是指在抑制劑的作用下，酶的必需基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，使酶的活性降低甚至完全喪失。能通過(guò)透析、超濾或凝膠過(guò)濾等物理方法除去而使酶復(fù)活的抑制劑稱為可逆抑制劑；不能通過(guò)透析、超濾或凝膠過(guò)濾等物理方法除去而使酶復(fù)活的抑制劑稱為不可逆抑制劑。抑制劑對(duì)酶活性的影響具有選擇性，但不引起酶蛋白的變性。酶失活是指在失活劑的作用下，酶蛋白變性失去活性，失活劑沒(méi)有選擇性[1]。

【疑問(wèn)3】能進(jìn)行光合作用的生物一定會(huì)產(chǎn)生O2、一定含有葉綠素嗎？

【釋疑】綠色植物的光合作用一定有O2產(chǎn)生，但能進(jìn)行光合作用的原核生物不一定產(chǎn)生O2。在原核生物中，有依靠葉綠素進(jìn)行光合作用的生物，如藍(lán)藻光合作用時(shí)產(chǎn)生O2；有依靠菌綠素進(jìn)行光合作用的光能自養(yǎng)型細(xì)菌，如綠色細(xì)菌和紫色細(xì)菌光合作用時(shí)不產(chǎn)生O2；有依靠菌視紫紅質(zhì)進(jìn)行光合作用的生物，如極端嗜鹽古細(xì)菌不含菌綠素或葉綠素，依靠其特有的菌視紫紅質(zhì)進(jìn)行光合作用。所以，光合作用的生物不一定會(huì)產(chǎn)生O2，也不一定含有葉綠素，但一定含有光合色素[1]。

【疑問(wèn)4】①合成蔗糖、淀粉和纖維素的場(chǎng)所相同嗎？②細(xì)胞中的淀粉或糖原降解有何異同？③為什么說(shuō)肌糖原是區(qū)域性能源？④提升血糖濃度的主要激素是胰高血糖素和甲狀腺激素正確嗎？

【釋疑】①不相同。蔗糖是糖類在植物體內(nèi)的主要存在形式，在高等植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成。淀粉和纖維素的合成分別在植物細(xì)胞的葉綠體和造粉體、細(xì)胞膜外表面上。②植物細(xì)胞中的淀粉降解既可水解，也可磷酸解，可發(fā)生在植物細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、造粉體和葉綠體基質(zhì)中。動(dòng)物細(xì)胞中的糖原只能磷酸解，糖原磷酸解成葡萄糖-1-磷酸再水解成葡萄糖的全過(guò)程中，只有G-6-P的水解是發(fā)生在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的內(nèi)腔面上，其他各步化學(xué)反應(yīng)都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。③肌肉細(xì)胞中沒(méi)有G-6-P酶，且細(xì)胞膜上沒(méi)有磷酸葡萄糖的載體，肌糖原磷酸化成G-6-P不能離開(kāi)肌細(xì)胞，只能通過(guò)直接進(jìn)入糖酵解進(jìn)行氧化供能，所以說(shuō)肌糖原是區(qū)域性能源。④不正確。在糖異生過(guò)程中，腎上腺糖皮質(zhì)激素和胰高血糖素起促進(jìn)作用，而甲狀腺激素具有提高腎上腺糖皮質(zhì)激素和胰高血糖素的作用，所以，提升血糖濃度的兩種激素是胰高血糖素和腎上腺糖皮質(zhì)激素[1]。

【疑問(wèn)5】①細(xì)胞生長(zhǎng)就是細(xì)胞體積增大，細(xì)胞周期中細(xì)胞生長(zhǎng)速度沒(méi)有變化，正確嗎？②細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制是什么？影響細(xì)胞分化的因素有哪些？

【釋疑】①不正確。細(xì)胞生長(zhǎng)最重要的表現(xiàn)是新細(xì)胞物質(zhì)的合成和積累，這可以由干物質(zhì)總量的測(cè)量來(lái)決定。體積只是測(cè)量細(xì)胞生長(zhǎng)的一個(gè)方向，而且并非始終是最精確的。只有細(xì)胞內(nèi)部濃度維持恒定時(shí)，體積的改變才具有意義。在整個(gè)細(xì)胞周期中，細(xì)胞分裂間期是細(xì)胞生長(zhǎng)的時(shí)期，分裂期其生長(zhǎng)速度急劇下降，分裂完成，生長(zhǎng)速度又迅速上升。②細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制是組合調(diào)控引發(fā)組織特異性基因的表達(dá)，即每種類型的細(xì)胞分化是多種調(diào)控蛋白共同調(diào)控完成的。如果有n種調(diào)控蛋白，則其調(diào)控的組合在理論上就可啟動(dòng)分化的細(xì)胞類型為2n種。影響細(xì)胞分化的因素有胞內(nèi)因素和胞外因素。在細(xì)胞分化過(guò)程中，細(xì)胞核控制細(xì)胞質(zhì)的生理代謝活動(dòng)，而細(xì)胞質(zhì)對(duì)細(xì)胞核的組織特異性基因的選擇性表達(dá)又具有調(diào)節(jié)作用。在個(gè)體發(fā)育中細(xì)胞分化的基礎(chǔ)是建立在細(xì)胞的內(nèi)部，而外部因素只是條件[1]。

【疑問(wèn)6】真核細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制都在S期嗎？

【釋疑】不是的。如質(zhì)體DNA：一個(gè)質(zhì)體約有12個(gè)雙鏈環(huán)狀的DNA，DNA復(fù)制發(fā)生在G1期。線粒體DNA：一個(gè)線粒體中有一個(gè)或多個(gè)共價(jià)閉合環(huán)的雙鏈DNA分子，但有少數(shù)生物的線粒體DNA是線性DNA分子，如衣藻、草履蟲(chóng)等，DNA的復(fù)制發(fā)生在整個(gè)細(xì)胞周期的過(guò)程中，但主要發(fā)生在S期及G2期。細(xì)胞核內(nèi)的DNA復(fù)制在S期[1]。

【疑問(wèn)7】怎么閱讀密碼子中的堿基順序以及如何理解它的特殊性和使用的規(guī)律？

【釋疑】①在人教版教材中，反密碼子從左到右的書(shū)寫(xiě)順序是從tRNA的3′→5′端，即從攜帶氨基酸一端開(kāi)始書(shū)寫(xiě)。密碼子從左到右書(shū)寫(xiě)的順序是從mRNA的5′→3′端。如反密碼子為UAC，它所對(duì)應(yīng)的密碼子是AUG，它所攜帶的氨基酸是甲硫氨酸；再如反密碼子為CAU，它所對(duì)應(yīng)的密碼子是GUA，它所攜帶的氨基酸是纈氨酸。然而在分子生物學(xué)中，反密碼子和密碼子的堿基閱讀的順序是一致的，即按5′→3′端的方向閱讀。反密碼子的識(shí)別，是攜帶氨基酸的tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子之間通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)直接作用。配對(duì)的基本方式是密碼子與反密碼子反向配對(duì)，即mRNA密碼子：5′……1……2……3……3′；tRNA反密碼子：3′……3……2……1……5′。tRNA究竟能識(shí)別多少種密碼子是由反密碼子的5′端第一個(gè)堿基的性質(zhì)決定的，如第一位堿基為A或C者，只能識(shí)別一種密碼；第一位堿基為G或U者可以識(shí)別兩種密碼；第一位堿基為I者可識(shí)別三種密碼（I與C、A、U都能形成氫鍵）[2]。因此，在高中生物教學(xué)中應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是在tRNA模式圖中，從tRNA的3′→5′端的方向，即從攜帶氨基酸一端開(kāi)始讀和寫(xiě)；二是根據(jù)反密碼子會(huì)寫(xiě)出密碼子，進(jìn)而知道該tRNA所攜帶的氨基酸。②密碼子特殊性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是終止密碼UGA、UAA和UAG改變?yōu)榫幋a氨基酸的密碼子，這在多種生物的線粒體遺傳系統(tǒng)、一些原生動(dòng)物的核質(zhì)系統(tǒng)，以及一些原核生物的遺傳系統(tǒng)中均有發(fā)現(xiàn)；另一個(gè)是改變有義密碼子的編碼意義，它存在于線粒體的遺傳系統(tǒng)中。③密碼子的使用規(guī)律。原核生物中大部分以AUG為起始密碼，少數(shù)使用GUG，真核生物全部使用AUG為起始密碼，終止密碼UAA、UAG、UGA全部被使用，有時(shí)連續(xù)用兩個(gè)終止密碼，以保證肽鏈合成的終止[1]。