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14 第2节 细胞的能量“货币”ATP

免费读1262字2024-07-22

  老师:各位同学大家好,我是来自北京市第十九中学的老师戴俊平。今天我们一起来学习高一生物学第五章第二节细胞的能量货币ATP囊萤。夜读的故事大家都很熟悉了,但是同学们是否思考过萤火虫发光的生物学意义,以及它发光的原理?首先,老师要告诉大家的,萤火虫发光主要是传递一种求偶信号,以便繁衍后代。其次,萤火虫之所以能够发光,奥秘在于它的尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素在接受细胞提供的能量后会被激活,之后在荧光素酶的催化下与氧气发生反应,生成氧化荧光素,并且发出荧光。那激活荧光素的能量来自于哪里?同学们想想细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量?联系所学的知识,细胞中主要的能源物质是糖类,脂肪是细胞中良好的储能物质。是他们为萤火虫发光提供的能量吗?为了解答这个问题,科学家做了这样的研究,将萤火虫发光器研磨的粉末分成四等,分别加入a、BCD、四肢试管,再加入少量水与之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色的荧光出现。约过15分钟,荧光消失之后,向四肢试管中分别加入两毫升的蒸馏水、两毫升葡萄糖溶液、2毫升脂肪溶液和两毫升的物质a溶液,置于暗处,观察试管中是否有荧光出现,这是实验现象。只有加入物质a的d组出现了荧光,而其他三组均无荧光出现。我们来分析一下本实验的自变量是什么?如何确定实验组与对照组?苯实验的目的是探究葡萄糖等有机物能否为萤火虫发光过程提供能量,所以自变量是加入的能源物质,而加入自变量处理的3组即为实验组。加入等体积蒸馏水的a组就是对照组。为什么要等到荧光消失后再加入待测的能源物质?因为研磨成粉末的发光器开始还是可以发荧光的,这说明发光器的粉末中还存在一些可以提供能量的物质。要等到荧光消失后再加入待测的能源物质,就可以防止自生的能源物质对实验结果造成干扰。

  老师:3、实验结果说明什么?我们发现对照组以及加入葡萄糖和脂肪处理的实验组均无荧光出现,这说明葡萄糖和脂肪中的能量并不能直接被这个过程所利用。而加入物质a的d组恢复了荧光,说明它才是为此过程直接提供能量的物质。那物质a是什么呢?它就是我们这节课要讲的APP。

  老师:通过以上实验,我们知道了萤火虫尾部细胞发光需要的能量是由APP直接提供的。那除了萤火虫发光,细胞内还有很多的反应都需要消耗能量,而这些反应所需的能量大多都是由ATP直接提供的。所以说ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。为了让大家更好地理解直接的含义,我来给大家打个比方,这个人不能拿蔬菜直接去交换衣服,他需要把菜卖了换成钱,再拿钱去买衣服,因为钱才是市场上流通的货币。那ATP就好比是细胞中的钱,细胞中的糖类等有机物中储存着化学能,但这些能量是不能直接用于细胞的耗能过程的,需要先将能量转化成ATP中的化学能,才能被细胞直接利用。所以ATP也被形象地比喻成细胞中流通的能量货币。

  老师:物质的结构与功能相适应是生物学的基本原理。

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