Question

某研究性學(xué)習(xí)小組利用熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法，測(cè)定人參愈傷組織中ATP的含量，以研究人參細(xì)胞能量代謝的特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下，進(jìn)行反應(yīng)發(fā)出熒光；用分光光度計(jì)可測(cè)定發(fā)光強(qiáng)度；當(dāng)熒光素和熒光素酶都足量時(shí)，在一定范圍內(nèi)，ATP的含量與發(fā)光強(qiáng)度成正相關(guān)。

實(shí)驗(yàn)步驟：

一、ATP的提�。悍Q取一定量的人參愈傷組織，研磨后沸水浴10min，冷卻至室溫，離心，取上清液。

二、ATP的測(cè)定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)，并注入適量的所需物質(zhì)，在有氧等適宜條件下進(jìn)行反應(yīng)，記錄發(fā)光強(qiáng)度并計(jì)算ATP含量。請(qǐng)回答：

（1）步驟一中的沸水浴處理，使酶的    被破壞而失活。

（2）步驟二注入的物質(zhì)中，屬于反應(yīng)物的是     。分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換形式是    _。

（3）熒光素酶價(jià)格昂貴，為能準(zhǔn)確測(cè)定出ATP的含量，又能節(jié)省酶的用量，學(xué)習(xí)小組探究了“測(cè)定ATP時(shí)所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。

①學(xué)習(xí)小組配制了1×10^-8mol/L ATP標(biāo)準(zhǔn)液、   和70mg/L的熒光素溶液（過量）溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

②結(jié)果表明：

圖中    _點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。

圖中e、f、g點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強(qiáng)度相同，這是因?yàn)?u>    。

（4）ATP測(cè)定對(duì)食品衛(wèi)生監(jiān)控有重要意義。食品衛(wèi)生檢驗(yàn)人員利用上述生物發(fā)光法測(cè)定某熟食品樣品中細(xì)菌的ATP總含量，測(cè)算出了細(xì)菌的數(shù)量，從而判斷食品污染程度。做出上述判斷的理由是：每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中ATP的含量    。

（5）下列生理過程中，不消耗ATP的一組是（_  ）

 A.蛋白質(zhì)的合成和加工       B.染色體的復(fù)制和運(yùn)動(dòng)

 C.胰島素的分泌             D.質(zhì)壁分離和復(fù)原

 

Answer 1

【答案】

（1）空間結(jié)構(gòu)

（2）熒光素   化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能（熱能）

（3）①濃度分別為0、10、20、30、40、50、60mg/L熒光素酶

② e  ATP全部水解（或ATP數(shù)量限制）

（4）大致相同（且相對(duì)穩(wěn)定）

（5）D

【解析】

試題分析：(1)沸水浴會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，酶的活性喪失。（2）由實(shí)驗(yàn)原理可知，反應(yīng)物為熒光素；利用ATP使熒光素發(fā)出熒光，使ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒獾墓饽�。�?）①由題意，還需要配置熒光素酶，由上圖可知，橫坐標(biāo)為濃度梯度應(yīng)分別為0、10、20、30、40、50、60mg/L。②發(fā)光強(qiáng)度剛達(dá)到最強(qiáng)的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度是熒光素酶最佳濃度，為e點(diǎn)；ATP數(shù)量一定，當(dāng)酶濃度超過最佳濃度后，由于ATP數(shù)量有限，發(fā)光強(qiáng)度將維持一定強(qiáng)度不再變化。（4）ATP與ADP的含量在人體內(nèi)處于動(dòng)態(tài)平衡，同種生物體內(nèi)ATP很少，含量相對(duì)穩(wěn)定。（5）ATP為生命活動(dòng)的提供能量，質(zhì)壁分離與復(fù)原與濃度差和細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁有關(guān)，不消耗能量。

考點(diǎn)：本題考查ATP的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃�理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。