论文部分内容阅读
【摘 要】本文分析了高中生物教材中有关实验和一些基本概念的三个必要条件，帮助学生对相关条件、概念的理解，以期能掌握相关的知识点。
【关键词】生物 规律 条件
笔者在教育教学实践中，发现一些生物学概念、实验材料的选择等方面往往有三个限定条件，忽视其中的任一个都会引起理解的不全面，给相关判断造成困难。现把这些规律总结如下，供各位同仁参考。
一、绿叶色素提取和分离实验中的“鲜、嫩、绿”
在绿叶中色素的提取和分离实验中，对叶片的要求就是“鲜、嫩、绿”。绿叶中的色素不稳定，容易分解。实验材料的新鲜才能保证色素含量高，实验现象明显；叶片柔嫩，就容易研磨得充分彻底，叶片中所含的色素就能比较容易地溶解到有机溶剂中。松柏一类的叶片比较粗糙，不容易研磨，因此，色素很难被提取出来。绿叶中色素的提取和分离的核心是叶绿体中的色素提取和分离。绿一方面说明实验材料的色素含量高，另一方面也能说明该叶片主要含叶绿体中的的四种色素。如果叶片为黄色，就可能为叶绿素含量少，最终不能在滤纸条上完整展现出四条色素带。如果叶片为红色，则可能为液泡中还含有其他色素如花青素等，对最终的实验结果造成干扰。
二、生物体细胞质壁分离的条件“活、熟、植”
生物体细胞发生质壁分离的条件是“活的、成熟的、植物细胞”。死细胞的细胞膜、液泡膜失去了选择透过性，变成了全透性，因而不会出现质壁分离现象，只有活细胞才有可能质壁分离。植物细胞的最外面有细胞壁，细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。当细胞持续失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，就会出现原生质层与细胞壁的分离即质壁分离。成熟的植物细胞有大的中央液泡，中央液泡是质壁分离的前提条件，未成熟的植物细胞没有中央液泡，不具备形成渗透作用的条件，所以也就不能发生质壁分离。从以上分析可以看出：（1）死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象，（2）具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象，（3）盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的外界溶液。
三、 制备细胞膜选材的要求“哺乳动物、成熟、红细胞”
在体验制备细胞膜的方法实验中，对选材的要求是“哺乳动物、成熟的、红细胞”。植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，对细胞起支持和保护作用，因而植物细胞不容易吸水涨破，动物细胞没有细胞壁，所以选择动物细胞。科学家发现，人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，细胞核逐渐退化，并从细胞中排出。也就是说，哺乳动物的红细胞在发育成熟前是有细胞核和各种细胞器的，在实验过程中，这些细胞器膜和细胞膜混杂在一起，给提纯细胞膜带来困难。哺乳动物成熟的其他细胞和未成熟的红细胞一样，也具有细胞核和各种细胞器，同样不利于提纯细胞膜。
四、种群的要求“一定区域、同种生物、全部个体”
高中生物新教材遗传与进化中对种群是这样描述的“生活在一定区域的同种生物的全部个体叫作种群”。种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。所以，只有生活在一定区域的生物才有可能构成种群。同种生物之间才能自由交配产生可育后代，因而构成种群的生物必须为同种生物。如长江中的所有鱼、花果山上所有的树都不能称为一个种群。种群包括该区域同种生物的全部个体，而不是部分。一个养蜂场的所有工蜂就不能构成一个种群，因为蜜蜂除工蜂外还包括蜂王和雄蜂。可以这样说，一个养蜂场的所有工蜂、蜂王和雄蜂共同构成一个蜜蜂种群。
五、浓度差 载体 能量
在小分子和离子的跨膜运输方式中，我们可以从浓度差、是否需要载体和是否需要能量这三个方面比较自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散的特点是不需要能量和载体，运输的动力是浓度差，譬如氧气、二氧化碳甘油、脂肪酸、苯等这些物质都是通过自由扩散进入细胞的。协助扩散不需要能量，但是需要载体的帮忙，动力也是浓度差，书本中举了一个例子——红细胞吸收葡萄糖。主动运输的特点是需要能量和载体蛋白，动力由ATP提供，小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等都是通过主动运输的。
从三者的特点可以看出，自由扩散和协助扩散都是从高浓度到低浓度的运输，自由扩散的速度快慢取决于半透膜两侧物质的浓度差，差值越大，扩散越快。协助扩散在一定浓度范围内与半透膜两侧的浓度差有关但外界溶液浓度增加到一定程度，由于载体数量的限制，物质转运的速度不再增加。影响主动运输的内因是载体的种类和数量，外因是由于主动运输消耗呼吸作用释放的能量，因此凡是影响呼吸作用的因素都影响主动运输方式吸收离子，如氧气、温度、PH等。
【参考文献】
［1］朱正威，赵占良. 生物-分子与细胞[M]. 北京：人民教育出版社，2007：63.
［2］朱正威，赵占良. 生物-分子与细胞[M]. 北京：人民教育出版社，2007：40-41.
［3］朱正威，赵占良. 生物-遗传与进化[M]. 北京：人民教育出版社，2007：114.
【关键词】生物 规律 条件
笔者在教育教学实践中，发现一些生物学概念、实验材料的选择等方面往往有三个限定条件，忽视其中的任一个都会引起理解的不全面，给相关判断造成困难。现把这些规律总结如下，供各位同仁参考。
一、绿叶色素提取和分离实验中的“鲜、嫩、绿”
在绿叶中色素的提取和分离实验中，对叶片的要求就是“鲜、嫩、绿”。绿叶中的色素不稳定，容易分解。实验材料的新鲜才能保证色素含量高，实验现象明显；叶片柔嫩，就容易研磨得充分彻底，叶片中所含的色素就能比较容易地溶解到有机溶剂中。松柏一类的叶片比较粗糙，不容易研磨，因此，色素很难被提取出来。绿叶中色素的提取和分离的核心是叶绿体中的色素提取和分离。绿一方面说明实验材料的色素含量高，另一方面也能说明该叶片主要含叶绿体中的的四种色素。如果叶片为黄色，就可能为叶绿素含量少，最终不能在滤纸条上完整展现出四条色素带。如果叶片为红色，则可能为液泡中还含有其他色素如花青素等，对最终的实验结果造成干扰。
二、生物体细胞质壁分离的条件“活、熟、植”
生物体细胞发生质壁分离的条件是“活的、成熟的、植物细胞”。死细胞的细胞膜、液泡膜失去了选择透过性，变成了全透性，因而不会出现质壁分离现象，只有活细胞才有可能质壁分离。植物细胞的最外面有细胞壁，细胞壁是全透性的，水分子和溶解在水里的物质都能自由通过。当细胞持续失水时，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，就会出现原生质层与细胞壁的分离即质壁分离。成熟的植物细胞有大的中央液泡，中央液泡是质壁分离的前提条件，未成熟的植物细胞没有中央液泡，不具备形成渗透作用的条件，所以也就不能发生质壁分离。从以上分析可以看出：（1）死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象，（2）具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象，（3）盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的外界溶液。
三、 制备细胞膜选材的要求“哺乳动物、成熟、红细胞”
在体验制备细胞膜的方法实验中，对选材的要求是“哺乳动物、成熟的、红细胞”。植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，对细胞起支持和保护作用，因而植物细胞不容易吸水涨破，动物细胞没有细胞壁，所以选择动物细胞。科学家发现，人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，细胞核逐渐退化，并从细胞中排出。也就是说，哺乳动物的红细胞在发育成熟前是有细胞核和各种细胞器的，在实验过程中，这些细胞器膜和细胞膜混杂在一起，给提纯细胞膜带来困难。哺乳动物成熟的其他细胞和未成熟的红细胞一样，也具有细胞核和各种细胞器，同样不利于提纯细胞膜。
四、种群的要求“一定区域、同种生物、全部个体”
高中生物新教材遗传与进化中对种群是这样描述的“生活在一定区域的同种生物的全部个体叫作种群”。种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。所以，只有生活在一定区域的生物才有可能构成种群。同种生物之间才能自由交配产生可育后代，因而构成种群的生物必须为同种生物。如长江中的所有鱼、花果山上所有的树都不能称为一个种群。种群包括该区域同种生物的全部个体，而不是部分。一个养蜂场的所有工蜂就不能构成一个种群，因为蜜蜂除工蜂外还包括蜂王和雄蜂。可以这样说，一个养蜂场的所有工蜂、蜂王和雄蜂共同构成一个蜜蜂种群。
五、浓度差 载体 能量
在小分子和离子的跨膜运输方式中，我们可以从浓度差、是否需要载体和是否需要能量这三个方面比较自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散的特点是不需要能量和载体，运输的动力是浓度差，譬如氧气、二氧化碳甘油、脂肪酸、苯等这些物质都是通过自由扩散进入细胞的。协助扩散不需要能量，但是需要载体的帮忙，动力也是浓度差，书本中举了一个例子——红细胞吸收葡萄糖。主动运输的特点是需要能量和载体蛋白，动力由ATP提供，小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等都是通过主动运输的。
从三者的特点可以看出，自由扩散和协助扩散都是从高浓度到低浓度的运输，自由扩散的速度快慢取决于半透膜两侧物质的浓度差，差值越大，扩散越快。协助扩散在一定浓度范围内与半透膜两侧的浓度差有关但外界溶液浓度增加到一定程度，由于载体数量的限制，物质转运的速度不再增加。影响主动运输的内因是载体的种类和数量，外因是由于主动运输消耗呼吸作用释放的能量，因此凡是影响呼吸作用的因素都影响主动运输方式吸收离子，如氧气、温度、PH等。
【参考文献】
［1］朱正威，赵占良. 生物-分子与细胞[M]. 北京：人民教育出版社，2007：63.
［2］朱正威，赵占良. 生物-分子与细胞[M]. 北京：人民教育出版社，2007：40-41.
［3］朱正威，赵占良. 生物-遗传与进化[M]. 北京：人民教育出版社，2007：114.