第四章 光合作用和细胞呼吸第一节 ATP 和酶备课资料 1 1.ATP 系统的动态平衡ATP 是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着，并不断与 ADP 相互转化而形成 ATP 系统。ATP 在细胞内的含量是很少的。但是，ATP 与 ADP 在细胞内的相互转化却是十分迅速的。一般地说，ATP 在细胞内形成后不到 1 min 的时间就要发生转化。这样累计下来，生物体内 ATP 转化的总量是很大的。例如，一个成年人在静止的状态下，24 h 内竟有 40 kg 的 ATP 发生转化；在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达 0.5 kg/min。总之，在活细胞中，ATP 末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生的速度是相对平衡的，ATP 的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平。可见，细胞内 ATP 系统处在动态平衡之中，这对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。2.萤火虫发光的原理和意义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响应。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。如果雌虫顺利地响应了闪光信号，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，而热光发光效率则低得多，如太阳的发光效率只有 35%左右。...
