Question

【題目】（12分）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。

實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下，進行反應(yīng)發(fā)出熒光；用分光光度計可測定發(fā)光強度；當(dāng)熒光素和熒光素酶都足量時，在一定范圍內(nèi)，ATP的含量與發(fā)光強度成正比。

實驗步驟：

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10 min，冷卻至室溫，離心，取上清液。

步驟二、ATP的測定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計反應(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行反應(yīng)，記錄發(fā)光強度并計算ATP含量。

請回答下列問題：

（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 ；分光光度計反應(yīng)室內(nèi)能量形式的轉(zhuǎn)換是 。

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

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

②結(jié)果表明：圖中 點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。e、f、g點所對應(yīng)的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強度相同，這是因為 。

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

Answer 1

【答案】（12分，除標(biāo)明外，每空2分）

（1）空間結(jié)構(gòu)（1分）

（2）熒光素（1分） 化學(xué)能轉(zhuǎn)換為光能(或熱能)

（3）①濃度分別為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L的熒光素酶

②e ATP全部水解(或ATP數(shù)量有限)

（4）大致相同

【解析】（1）沸水浴處理時，高溫能夠使酶分子空間結(jié)構(gòu)被破壞，使酶的活性永久喪失。（2）根據(jù)實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質(zhì)參與下，進行反應(yīng)發(fā)出熒光。所以，步驟二注入的物質(zhì)中，屬于反應(yīng)物的是熒光素；分光光度計反應(yīng)室內(nèi)能量形式的轉(zhuǎn)換是化學(xué)能轉(zhuǎn)換為光能(或熱能)。（3）由圖解的橫坐標(biāo)可知，實驗中熒光素酶溶液濃度分別為0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L；結(jié)果表明圖中e、f、g點所對應(yīng)的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強度相同，則達(dá)到e點所對應(yīng)的熒光素酶濃度時，ATP已經(jīng)全部水解，即使繼續(xù)增加酶濃度，由于受ATP數(shù)量限制，發(fā)光強度也不再增加，因此e點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。（4）每個細(xì)菌細(xì)胞中ATP的含量大致相同且相對穩(wěn)定，可以根據(jù)樣品中細(xì)菌的ATP總含量，測算出細(xì)菌的數(shù)量。