李小芳
2019年高考剛剛結(jié)束,與往年不同是筆者對2019年高考很期待,因?yàn)?017遍課標(biāo)出來以后,2018年高考相當(dāng)于試水,2019年高考將是生物高考新的風(fēng)向標(biāo),高中一線教師都在期待生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)怎樣在高考試題中體現(xiàn)。果然,生物核心素養(yǎng)的考核在2019年有了很大的考核,其中讓我印象深刻是第二卷選擇題第三題。也引發(fā)了一些思考,希望得到大家的指導(dǎo)。
2019年高考全國卷Ⅰ理綜試題第3題全題摘抄如下:
某種H﹢-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白,具有ATP水解酶活性,能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H﹢。
①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外),置于暗中一段時(shí)間后,溶液的pH不變。
②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組,一組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低;另一組先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制劑(抑制ATP水解),再用藍(lán)光照射,溶液的pH不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列推測不合理的是
A.H﹢-ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上,藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H﹢轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外
B.藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H﹢-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H﹢逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸
C.H﹢-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H﹢所需的能量可由藍(lán)光直接提供
D.溶液中的H﹢不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞
首先來看這道題涉及到這樣一些重要概念:
1.載體蛋白;
2.ATP水解酶;
3.離子的主動(dòng)運(yùn)輸;
4.pH的概念,氫離子濃度指數(shù)(hydrogen ion concentration),一般稱為“pH”,是指溶液中氫離子的總數(shù)和總物質(zhì)的量的比。熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí),pH=7的水溶液呈中性,pH<7者顯酸性,pH>7者顯堿性。轉(zhuǎn)化為簡單語言理解就是pH越高的H+相對含量越低。化學(xué)知識,體現(xiàn)了生物與化學(xué)的交叉應(yīng)用。題中假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外,則意味著H+的含量是細(xì)胞外含量高于細(xì)胞內(nèi),如何不知道pH的概念,這道生物題將難以理解。B選項(xiàng)藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H﹢-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H+逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸,即H﹢在酶的作用下從細(xì)胞內(nèi)(pH高,H+含量低)流向細(xì)胞外(pH低,H+含量高),符合題意。A選項(xiàng)通過題目②中的對照實(shí)驗(yàn)可知,相同情況下有藍(lán)光照射的pH明顯降低,無藍(lán)光照射的pH不變,說明藍(lán)光能夠使細(xì)胞內(nèi)的H﹢轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外,A選項(xiàng)符合題意。
5.細(xì)胞中的糖類、脂肪等有機(jī)物都儲(chǔ)存著化學(xué)能,但是直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量的缺失ATP。細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是有ATP直接提供能量的。對于這一點(diǎn)掌握清楚的同學(xué)看到C選項(xiàng)H﹢-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H﹢所需的能量可由藍(lán)光直接提供,直接提供四個(gè)的時(shí)候心里就會(huì)有一個(gè)大概方向。
6.題干中可知H﹢-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H﹢所需的能量的根本來源應(yīng)該是光能。光能如何轉(zhuǎn)化成化學(xué)能?這一點(diǎn)是考學(xué)生對光合作用過程光反應(yīng)階段的理解:葉綠體中的光合色素吸收光能,在有關(guān)酶的作用下,促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成ATP。這樣光能就轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存在ATP中的化學(xué)能。
7.主動(dòng)運(yùn)輸:從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。根據(jù)題目可推知,H﹢的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。
8.自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。根據(jù)題目①、②可以很輕松的斷定D選項(xiàng)錯(cuò)誤。所以D選項(xiàng)是湊數(shù)選項(xiàng)??忌话阍贏BC三個(gè)選項(xiàng)間糾結(jié)。對于基礎(chǔ)不扎實(shí)的學(xué)生會(huì)偏向AB中選一個(gè)。但對ATP直接功能掌握扎實(shí)的學(xué)生可直接選出正確選項(xiàng)。
從本題可反映出2019新的高考題目與2017新課標(biāo)緊緊貼合,高考與課標(biāo)要求一致,真正做到有怎樣的標(biāo)準(zhǔn)了就有怎樣的高考。本題題目信息量大,對學(xué)生的語文水平有了一定的要求,綜合性強(qiáng),注重學(xué)科交互,實(shí)用性強(qiáng),這也將是今后生物教學(xué)的新方向:重視實(shí)驗(yàn),注重實(shí)際應(yīng)運(yùn),加強(qiáng)生物實(shí)踐教學(xué)。