5.2 细胞的能量“货币”ATP-【学生物探究说理】2023-2024学年高一生物同步精品备课资源（人教版2019必修1）

1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代 萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质 有；萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光 2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗？ 3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？ 秋夕—杜牧 银烛秋光冷画屏 轻罗小扇扑流萤 天街夜色凉如水 卧看牵牛织女星 能量 荧光素酶 ＋氧气 荧光素 激活的荧光素 荧光 氧化荧光素 发出 车胤囊萤夜读 萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。萤火虫不论雄性的还是雌性的，夏秋的夜晚都会一闪一闪地发光。雄虫比雌虫的个体小一些，但发出的闪光却亮一些。萤火虫发出的闪光，主要是求偶的信号，用来吸引异性前来交尾。萤火虫有许多种，如平家萤火虫、姬萤火虫等。不同种类的萤火虫会发出各自特定的闪光信号。雌虫看到飞舞着的同种雄虫发出的闪光信号后，就会以特定的闪光信号回应。雄虫的每一组闪光信号是由几个节奏组成的，每个节奏都包括闪光的次数、闪光的频率和每次闪光的时间，这些都是雌虫能够识别的。如果雌虫顺利地回应了闪光信号，则雄虫就会前来交尾，以繁衍后代。有的科学家准确分析出某种雄性萤火虫的闪光规律后，用手电筒模拟这种闪光信号，竟然发现同种的雌虫会迎光而来。有趣的是，雌虫看到其他种类雄虫的闪光信号后，有时竟能发出该种雌虫的闪光信号，这种闪光信号具有欺骗性，能使该种雄虫误以为可以前去交尾而被雌虫吃掉。雌虫的这一特性，可以使自己获得丰富的营养。这种现象被科学家戏称为“死亡拥抱”。此外，萤火虫发出的荧光还具有一定的警戒作用和照明作用。萤火虫的发光器官位于腹部后端的下方，该处具有发光细胞。发光细胞的周围有许多微细的气管，发光细胞内有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。顺便说到，荧光是一种冷光，其发光效率可高达98%左右，而热光则发光效率低得多，如太阳的发光效率只有35%左右。 A B 15min 荧光消失 暗处 有荧光 出现 ２mL葡萄糖溶液 ２mLATP溶液 C D ２mL脂肪溶液 ２mL蒸馏水 无荧光 出现 无荧光 出现 无荧光 出现 探究实验：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，取三等份分别装入三支试管，各加入少量水使之混合，置于暗处，可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15分钟荧光消失。 （细胞生命活动的主要能源物质） （细胞良好储能物质） （细胞直接供能物质） ATP究竟有何结构特点使其能做能量“货币”？ 1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP所含的能量的94倍 第5章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP 学习目标： 1．依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。 2．根据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。 江西生物组 东东老师 具有改善肌体代谢的作用，同时又是体内能量的主要来源。目前普遍用于心力衰竭、心肌梗塞、脑动脉硬化、冠状动脉硬化等等，并发现其具有抗癌作用，可望成为有前景的抑癌剂。也可用于治疗脑出血,病毒性肝炎,脊髓性肌萎缩症,心功能不全,心肌病,神经内科,消化内科,神经外科,心血管内科 一、ATP分子中具有高能磷酸键（～，远离A的易断裂） （ATP）三磷酸腺苷 腺嘌呤 核糖 腺苷（A） 磷酸基团（P） 磷酸基团（P） 磷酸基团（P） 组成元素： C、H、O、N、P （ADP）二磷酸腺苷 30.54kJ/molATP 高能（>20.92kJ/mol）磷酸化合物：ATP、ADP 30.54kJ/molADP （AMP）一磷酸腺苷 结构简式：A—P～P～P 结构简式：A—P～P 结构简式：A—P 腺嘌呤核糖核苷酸 化学性质不稳定 ATP结构特点：高能：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物；化学性质不稳定。远离A的高能磷酸键很容易水解，释放大量能量。化学中“键能”的含义是指断裂一个化学键所需要提供的能量；生物化学中所说的“高能键”是指该键水解时能释放出大量能量。一般将水解时能够释放20.92kJ／mol能量的化合物都叫做高能化合物。ATP在水解时释放的能量是30.54kJ／molATP的水解释放的能量是一般磷酸键水解时释放能量的两倍以上。 思考1：若1个人不吃不喝，大约至少能利用体内自由水活3天。若人体没有ATP的合成，又能活多久？正常人体中ATP、ADP总量很少，约2～10mg，基本不变。1成人1天在静止状态所消耗的ATP为48kg，在紧张活动情况下ATP消耗达720kg，速率为0.5kg/min。而人体中ATP总量0.