Question

(2012·福建普高畢業(yè)班質(zhì)檢，26Ⅱ)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)度成正比。

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10 min，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)回答下列問(wèn)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(jì)反應(yīng)室內(nèi)能量形式的轉(zhuǎn)換是__________________________________________________。

(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^－8 mol/L ATP標(biāo)準(zhǔn)液、70 mg/L熒光素溶液(過(guò)量)和_________________________________________________________________

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。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)開_______。

(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________。

Answer 1

【解析】　(1)沸水浴處理時(shí)，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(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。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(jì)反應(yīng)室內(nèi)能量形式的轉(zhuǎn)換是化學(xué)能轉(zhuǎn)換為光能和熱能。(3)由圖解的橫坐標(biāo)可知實(shí)驗(yàn)中熒光素酶溶液濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L，結(jié)果表明：圖中e、f、g點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度不同，但發(fā)光強(qiáng)度相同，表明達(dá)到e點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度時(shí)，ATP已經(jīng)全部水解，即使繼續(xù)增加酶濃度，由于受ATP數(shù)量限制時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度也不再增加，因此e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度。(4)每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中ATP的含量大致相同且相對(duì)穩(wěn)定，可以根據(jù)樣品中細(xì)菌的ATP總含量，測(cè)算出細(xì)菌的數(shù)量。

【答案】　(1)空間結(jié)構(gòu)

(2)熒光素　化學(xué)能轉(zhuǎn)換為光能(和熱能)

(3)①濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L熒光素酶

②e　ATP全部水解(或ATP數(shù)量限制)

(4)大致相同(且相對(duì)穩(wěn)定)