Question

3．在自然界中生物的發(fā)光現(xiàn)象普遍存在，生物通過細胞的生化反應(yīng)而發(fā)光，請設(shè)計實驗探究螢火蟲的熒光素發(fā)光時間與ATP濃度的關(guān)系．
（1）實驗材料：螢火蟲的發(fā)光器凍干粉（發(fā)光器活組織低溫干燥下研磨的粉末），ATP制劑，蒸餾水，大小相同的小燒杯和試管若干，標簽紙若干，暗盒和秒表等其他必需材料．
（2）實驗?zāi)康模阂�探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATP濃度的關(guān)系．
（3）實驗原理：熒光素+氧氣+ATP$\stackrel{熒光素酶}{→}$氧化態(tài)熒光素+ADP+Pi+光能（釋放熒光）．
（4）實驗步驟：
①配制不同濃度的ATP，溶液置于小燒杯中，貼上標簽；
②將發(fā)光器凍干粉分成若干等份，分別放入試管，貼上標簽；
③分別（填“分別”或“同時”）在每支試管中加人等量不同濃度的ATP溶液；
④觀察和測試發(fā)光情況，并記錄．
（5）結(jié)果預(yù)測：如果熒光強度與ATP濃度呈正相關(guān)，說明隨ATP溶液濃度與發(fā)光強度成正相關(guān)，故答題時可寫隨ATP溶液濃度升高而逐漸增強，否則相反，如果發(fā)光現(xiàn)象沒有變化，則說明熒光強度與ATP濃度無關(guān)．．
（6）實驗最可能的結(jié)果是隨ATP溶液濃度升高而逐熒光強度漸增強．，理由是螢火蟲發(fā)光是ATP釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程．

Answer 1

分析 ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱為ATP，其結(jié)構(gòu)式是：A-P～P～P．A-表示腺苷、T-表示三個、P-表示磷酸基團．“～”表示高能磷酸鍵．ATP是一種含有高能磷酸鍵的有機化合物，它的大量化學(xué)能就儲存在高能磷酸鍵中．ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個高能磷酸鍵．ATP是生命活動能量的直接來源，但本身在體內(nèi)含量并不高．
本題要探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATP濃度的關(guān)系，自變量為ATP濃度，可配制不同濃度的ATP溶液，因變量為螢火蟲的發(fā)光強度．螢火蟲的發(fā)光是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程，這一過程由ATP提供能量，ATP是直接能源物質(zhì)．

解答 解：（1）本實驗的目的是要探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATP濃度的關(guān)系．
（2）本實驗要探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATP濃度的關(guān)系，故自變量為不同濃度的ATP溶液，因變量為螢火蟲的發(fā)光強度，其他無關(guān)變量應(yīng)相同，故試管中應(yīng)放入等量的熒光器粉末，并觀察發(fā)光現(xiàn)象記錄實驗結(jié)果．
（3）預(yù)測實驗現(xiàn)象時要全面，要預(yù)測出可能出現(xiàn)的幾種情況，本實驗較簡單，可根據(jù)實驗結(jié)論預(yù)測相應(yīng)的現(xiàn)象，如果熒光強度與ATP濃度呈正相關(guān)，說明隨ATP溶液濃度與發(fā)光強度成正相關(guān)，故答題時可寫隨ATP溶液濃度升高而逐漸增強，否則相反，如果發(fā)光現(xiàn)象沒有變化，則說明熒光強度與ATP濃度無關(guān)．
（4）最可能的實驗結(jié)果是隨ATP溶液濃度升高而逐熒光強度漸增強．螢火蟲發(fā)光是ATP釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程．
故答案為：
（1）探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATP濃度的關(guān)系
（2）實驗步驟
②若干等份   　③分別   ④發(fā)光情況  
（2）實驗現(xiàn)象預(yù)測：如果熒光強度與ATP濃度呈正相關(guān)，說明隨ATP溶液濃度與發(fā)光強度成正相關(guān)，故答題時可寫隨ATP溶液濃度升高而逐漸增強，否則相反，如果發(fā)光現(xiàn)象沒有變化，則說明熒光強度與ATP濃度無關(guān)．
（3）實驗討論：隨ATP溶液濃度升高而逐熒光強度漸增強       螢火蟲發(fā)光是ATP釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程

點評 本題考查ATP的功能、實驗探究等相關(guān)知識，意在考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．