突破高考四維能力
——以“物質(zhì)進出細胞的方式”為例

安徽 王 提 韓 麗

突破高考四維能力
——以“物質(zhì)進出細胞的方式”為例

安徽 王 提 韓 麗

研讀歷年考試大綱發(fā)現(xiàn)，高考試題并不是以考查知識面為主，而是側重于主干知識的考查，同時注重對理解能力、實驗探究能力、獲取信息能力和綜合運用能力的考查。以測試能力為主導是高考命題要求，考綱對所要考查的能力從上述四個方面做出界定，這些能力一方面反映了高考選拔的需要，另一方面也與中學生物教學的目標相吻合。本文結合物質(zhì)進出細胞方式的相關考題進行分析，希望能讓大家對高考能力的要求有所體驗和感悟。

1.理解能力

能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論。

【例1】（原創(chuàng)）下列有關物質(zhì)運輸?shù)臄⑹稣_的是 （ ）

A. 胞吞、胞吐屬于物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?，且只能運輸大分子和顆粒性物質(zhì)

B. RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)是通過核膜進出細胞核的

C. 小分子和離子的運輸都是主動運輸

D. 生長素的極性運輸是主動運輸

【解析】胞吞、胞吐的物質(zhì)不是跨膜運輸而是膜泡運輸，主要運輸大分子物質(zhì)，也能轉運小分子物質(zhì)，比如，乙酰膽堿的轉運是以胞吐的形式進行，故A項錯誤；RNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進出細胞核是通過核孔，故B項錯誤；小分子和離子并非都是主動運輸，如神經(jīng)沖動傳導過程中鈉離子內(nèi)流和鉀離子外流、葡萄糖進入人的紅細胞為協(xié)助擴散，故C項錯誤。

【答案】D

【例2】（改編）圖1為氨基酸和Na+進出腎小管上皮細胞的示意圖，圖2表示小腸上皮細胞吸收葡萄糖的過程和將葡萄糖運出細胞的過程示意圖。下列相關敘述錯誤的是（ ）

A. 圖1氨基酸進出腎小管上皮細胞的方式不同

B. 圖1腎小管上皮細胞Na+排出的方式和神經(jīng)細胞K+外流的方式相同

C. 圖2腸腔中Na+進入小腸上皮細胞能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性

D. 圖2載體■和載體◆的組成單體相同，但結構有差異

【解析】圖1中管腔中氨基酸進入上皮細胞是逆濃度梯度進行的，為主動運輸，運出上皮細胞是順濃度梯度進行的，為協(xié)助擴散，故A項正確；圖1腎小管上皮細胞Na+排出的方式為主動運輸，而神經(jīng)細胞K+外流的方式為協(xié)助擴散，故B項錯誤；圖2腸腔中Na+進入小腸上皮細胞需要載體協(xié)助，載體蛋白具有特異性，能體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，故C項正確；圖2中載體的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，組成單位都是氨基酸，但載體具有特異性，不同載體的結構不同，運輸?shù)奈镔|(zhì)也有差異，故D項正確。

【答案】B

2.實驗與探究能力

具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理。

【例3】（2012·北京卷）科學家為了研究蛋白A的功能，選用細胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母細胞進行實驗，處理及結果見下表。

（1）將Ⅰ組卵母細胞放入低滲溶液后，水分子經(jīng)自由擴散（滲透）穿過膜的_______進入卵母細胞。

（2）將蛋白A的mRNA注入卵母細胞一定時間后，該mRNA_________的蛋白質(zhì)進入細胞膜，使細胞在低滲溶液中體積_______。

（3）與Ⅱ組細胞相比，Ⅲ組細胞對水的通透性_______，說明HgCl2對蛋白A的功能有________作用。比較Ⅲ、Ⅳ組的結果，表明試劑M能夠使蛋白A的功能________。推測HgCl2沒有改變蛋白A的氨基酸序列，而是破壞了蛋白A的________。

（4）已知抗利尿激素通過與細胞膜上的_______結合，可促進蛋白A插入腎小管上皮細胞膜中，從而加快腎小管上皮細胞對原尿中水分子的________。

（5）綜合上述結果，可以得出_______________________________________的推論。

【解析】（1）水是自由擴散，通過磷脂雙分子層即可。（2）蛋白質(zhì)是mRNA翻譯得到的產(chǎn)物，蛋白質(zhì)進入導致細胞在低滲溶液中吸收速率增大，體積迅速增大。（3）由表中數(shù)據(jù)可知與Ⅱ組細胞相比，Ⅲ組細胞對水的通透性明顯降低，說明HgC12抑制了蛋白A的功能，比較Ⅲ、Ⅳ組的結果可知Ⅳ比Ⅲ水通透速率有所提高，說明試劑M能夠使蛋白A的功能部分恢復，由此推測HgC12沒有改變蛋白A的氨基酸序列，而是破壞了蛋白A的空間結構。（4）抗利尿激素通過與細胞膜上的受體結合，促進水分子的重吸收。

（5）由以上結果可推知蛋白A是水通道蛋白

【答案】（1）磷脂雙分子層 （2）翻譯 迅速增大

（3）明顯降低 抑制 部分恢復 空間結構 （4）受體 重吸收 （5）蛋白A是水通道蛋白

3.獲取信息的能力

能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題。

【例4】（改編）下圖為神經(jīng)細胞膜部分結構與功能的示意圖。依據(jù)此圖做出的判斷錯誤的是 （ ）

A.細胞膜上的鈉-鉀泵同時具有運輸和催化的功能

B.鈉-鉀泵的存在說明載體蛋白對離子運輸不具有選擇性

C.細胞內(nèi)K+外流和細胞外Na+內(nèi)流屬于被動運輸

D.細胞外K+內(nèi)流和細胞內(nèi)Na+外流屬于主動運輸

【解析】鈉-鉀泵是一類特殊的載體蛋白具有專一性。該泵既能同時運輸K+、Na+，又能催化ATP的水解，故B項錯誤。

【答案】B

【例5】（改編）研究表明，主動運輸根據(jù)能量的來源不同分為三種類型，其示意圖如下（圖中a、b、c代表物質(zhì)跨膜運輸方式、■、▲、○代表跨膜的離子或小分子）。

a.偶聯(lián)轉運蛋白：ATP間接提供能量的協(xié)同運輸；b.ATP驅動泵：ATP直接提供能量；c.光驅動泵：光能驅動。

下列生物中，最有可能采用c類型進行主動運輸?shù)氖牵?）

A. 噬菌體 B. 細菌

C. 果蠅 D. 小鼠

【解析】c類型運輸消耗的能量來自光能，噬菌體屬于病毒，不能獨立進行生命活動，果蠅和小鼠屬于動物，不能直接利用光能，最有可能采用該類型進行主動運輸?shù)氖羌毦?/p>

【答案】B

4.綜合運用能力

理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題。

【例6】（改編）糖醋蒜是江南及北方地區(qū)的漢族傳統(tǒng)小吃，具有增強人體免疫能力、促進新陳代謝、延緩衰老等作用。食醋中的醋酸分子是活細胞不選擇的小分子物質(zhì)，蔗糖是細胞需要的但一般不能進入活細胞內(nèi)，用醋酸和蔗糖可將鮮蒜腌制成糖醋蒜。下列相關說法正確的是 （ ）

A. 人體細胞衰老會發(fā)生水分減少，細胞核體積減小等現(xiàn)象

B. 醋酸是利用醋酸桿菌厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的

C. 哺乳動物的細胞可以合成乳糖也可以合成蔗糖

D. 醋酸殺死細胞，使細胞膜失去選擇透過性，從而將鮮蒜腌制成糖醋蒜

【解析】衰老細胞的細胞核體積變大，故A項錯誤；醋酸是利用醋酸桿菌需氧發(fā)酵產(chǎn)生的，故B項錯誤；蔗糖是植物細胞特有的糖，哺乳動物的細胞不可以合成蔗糖，故C項錯誤；通常情況下，不被細胞選擇的離子、小分子等，多為對細胞有害的物質(zhì)，這些物質(zhì)濃度較高或較長時間包圍細胞，會將細胞殺死，從而改變細胞膜的通透性，成為全透性。這時醋酸與蔗糖分子均進入細胞內(nèi)，故D項正確。

【答案】D

（作者單位：安徽省阜陽市太和中學）