1 果糖和半乳糖分别是植物和动物特有的单糖吗?
对动植物细胞而言,淀粉、纤维素是植物特有的多糖,糖原是动物特有的多糖;麦芽糖、蔗糖是植物特有的二糖,乳糖是动物特有的二糖。可能是出于动植物也应有自己特有的单糖的思维惯性,有的教辅资料说:果糖是植物特有的单糖,半乳糖是动物特有的单糖。事实上,无论动植物细胞,糖酵解过程中都有磷酸化果糖的出现[1],蜂蜜和人精液中都含有果糖[2] [3]。植物细胞壁的半纤维素成分中含有半乳糖[4] [5]。
2 叶绿体产生的O 2进入相邻细胞的线粒体被利用至少经过6层生物膜吗?
人教版大纲教材有这样的课后习题:线粒体中产生的CO 2被相邻细胞的叶
绿体利用至少要经过几层膜?正确答案是6层:2层线粒体膜→2个细胞的2层细胞膜→2层叶绿体膜。于是教辅上就有了这样的变式训练题:叶绿体中产生的O 2被相邻细胞的线粒体利用至少要经过几层膜?所给答案也多是6层。而实际上,
叶绿体产生O 2是在类囊体膜面向类囊体腔的一侧,类囊体膜是单层生物膜(图1)
[6]。因此,叶绿体产生的O 2进入相邻细胞的线粒体被利用应该至少经过7层膜。
图1 在类囊体中质子和电子流的线路(光合磷酸化的机制)
3 核糖体合成蛋白质同时产生水吗?
高中生物教材有氨基酸脱水缩合的说法,结合核糖体是合成蛋白质的场所,很多教辅资料得出结论:核糖体合成蛋白质同时产生水。而实际上,核糖体上氨基酸形成肽链时只是“缩合”,却不曾“脱水”。过程简析如下:
第1步,氨基酸的活化:氨基酸+ATP→氨酰-AMP+PPi 。
第2步,氨基酸与tRNA 的连接:氨酰-AMP+tRNA→氨酰-tRNA+AMP 。 第3步,肽键的形成:氨酰-tRNA+氨酰-tRNA →肽酰-tRNA+ tRNA
以上3步都无水生成。核糖体上相邻氨基酸(实际是氨酰-tRNA 或肽酰-tRNA )形成肽键时,脱下的是“tRNA ”而不是“水”!如图2 所示。一个氨基酸的羧基脱下的-OH 在上述第1步中与ATP 中焦磷酸基团(-PPi )结合形成PPi ,另一氨基酸的氨基脱下的-H 在第3步中与-tRNA 结合形成tRNA ,而tRNA 自身在第2步中先脱下的-H 与-AMP 结合形成AMP [7]。
图2 蛋白质合成中第一个肽键的形成
事实上,细胞内葡萄糖和核苷酸等单体在分别合成多糖和核酸时,也没有水的生成,并不是脱水缩合那么简单[8] [9] [10]。相关知识详见各种生化教材,不再赘述。教辅资料广为流行的结论“细胞核中DNA 的复制和转录、高尔基体合成纤维素产生水”也都是错误的。
4 光合作用暗反应产生水吗?
考虑到光合作用产生的O 2中的氧原子来自于水的分解,光合作用的总反应式
可以写成:
6CO 2+12H2O →6C 6H 12O 6+6O 2+6H2O
从反应式看,产物中6H 2O 的H 和O 只能分别来自于反应物中的H 2O 和CO 2,而CO 2参与暗反应,因此很多教辅资料推定:光合作用在暗反应阶段产生水。而
实际上暗反应不但不产生水,反而消耗水。以下是光合作用暗反应阶段的总反应式[11]:
6CO 2+18ATP +12NADPH + 12H++12H 2O →C 6H 12O 6+18ADP +18Pi +12NADP +
5 有氧呼吸只有第三阶段产生水吗?
与产生水相关,教辅中还流行一个错误:可能是根据人教版课标教材第93页有氧呼吸过程的图解,认为有氧呼吸只有第3阶段才产生水。事实上,从葡萄糖到丙酮酸的第1阶段中也有水的产生,即2-磷酸甘油酸脱水变成磷酸烯醇式丙酮酸[12]。
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