Question

某研究性學習小組利用熒光素—熒光素酶生物發光法，測定人參愈傷組織中ATP的含量，以研究人參細胞能量代謝的特點。

實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質參與下，進行反應發出熒光；用分光光度計可測定發光強度；當熒光素和熒光素酶都足量時，在一定范圍內，ATP的含量與發光強度成正相關。

實驗步驟：

一、ATP的提取：稱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的測定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計反應室內，并注入適量的所需物質，在有氧等適宜條件下進行反應，記錄發光強度并計算ATP含量。請回答：

（1）步驟一中的沸水浴處理，使酶的    被破壞而失活。

（2）步驟二注入的物質中，屬于反應物的是     。分光光度計反應室內能量的轉換形式是    _。

（3）熒光素酶價格昂貴，為能準確測定出ATP的含量，又能節省酶的用量，學習小組探究了“測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，實驗結果如圖。

①學習小組配制了1×10^-8mol/L ATP標準液、   和70mg/L的熒光素溶液（過量）溶液進行實驗。

②結果表明：

圖中    _點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。

圖中e、f、g點所對應的熒光素酶濃度不同，但發光強度相同，這是因為    。

（4）ATP測定對食品衛生監控有重要意義。食品衛生檢驗人員利用上述生物發光法測定某熟食品樣品中細菌的ATP總含量，測算出了細菌的數量，從而判斷食品污染程度。做出上述判斷的理由是：每個細菌細胞中ATP的含量    。

（5）下列生理過程中，不消耗ATP的一組是（_  ）

 A.蛋白質的合成和加工       B.染色體的復制和運動

 C.胰島素的分泌             D.質壁分離和復原

 

Answer 1

【答案】

（1）空間結構

（2）熒光素   化學能轉化為光能（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數量限制）

（4）大致相同（且相對穩定）

（5）D

【解析】

試題分析：(1)沸水浴會破壞酶的空間結構，酶的活性喪失。（2）由實驗原理可知，反應物為熒光素；利用ATP使熒光素發出熒光，使ATP中的化學能轉變為熒光的光能。（3）①由題意，還需要配置熒光素酶，由上圖可知，橫坐標為濃度梯度應分別為0、10、20、30、40、50、60mg/L。②發光強度剛達到最強的點對應的濃度是熒光素酶最佳濃度，為e點；ATP數量一定，當酶濃度超過最佳濃度后，由于ATP數量有限，發光強度將維持一定強度不再變化。（4）ATP與ADP的含量在人體內處于動態平衡，同種生物體內ATP很少，含量相對穩定。（5）ATP為生命活動的提供能量，質壁分離與復原與濃度差和細胞結構細胞壁有關，不消耗能量。

考點：本題考查ATP的相關知識，意在考查考生能理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。