Question

某研究性学习小组利用荧光素—荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。

实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正相关。

实验步骤：

一、ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10min，冷却至室温，离心，取上清液。

二、ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。请回答：

（1）步骤一中的沸水浴处理，使酶的    被破坏而失活。

（2）步骤二注入的物质中，属于反应物的是     。分光光度计反应室内能量的转换形式是    _。

（3）荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。

①学习小组配制了1×10^-8mol/L ATP标准液、   和70mg/L的荧光素溶液（过量）溶液进行实验。

②结果表明：

图中    _点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为    。

（4）ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量    。

（5）下列生理过程中，不消耗ATP的一组是（_  ）

 A.蛋白质的合成和加工       B.染色体的复制和运动

 C.胰岛素的分泌             D.质壁分离和复原

 

Answer 1

【答案】

（1）空间结构

（2）荧光素   化学能转化为光能（热能）

（3）①浓度分别为0、10、20、30、40、50、60mg/L荧光素酶

② e  ATP全部水解（或ATP数量限制）

（4）大致相同（且相对稳定）

（5）D

【解析】

试题分析：(1)沸水浴会破坏酶的空间结构，酶的活性丧失。（2）由实验原理可知，反应物为荧光素；利用ATP使荧光素发出荧光，使ATP中的化学能转变为荧光的光能。（3）①由题意，还需要配置荧光素酶，由上图可知，横坐标为浓度梯度应分别为0、10、20、30、40、50、60mg/L。②发光强度刚达到最强的点对应的浓度是荧光素酶最佳浓度，为e点；ATP数量一定，当酶浓度超过最佳浓度后，由于ATP数量有限，发光强度将维持一定强度不再变化。（4）ATP与ADP的含量在人体内处于动态平衡，同种生物体内ATP很少，含量相对稳定。（5）ATP为生命活动的提供能量，质壁分离与复原与浓度差和细胞结构细胞壁有关，不消耗能量。

考点：本题考查ATP的相关知识，意在考查考生能理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。