Question

【题目】（12分）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比。

实验步骤：

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10 min，冷却至室温，离心，取上清液。

步骤二、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。

请回答下列问题：

（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形式的转换是 。

（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1×10－8 mol/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和 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。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。作出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量 。

Answer 1

【答案】（12分，除标明外，每空2分）

（1）空间结构（1分）

（2）荧光素（1分） 化学能转换为光能(或热能)

（3）①浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L的荧光素酶

②e ATP全部水解(或ATP数量有限)

（4）大致相同

【解析】（1）沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。（2）根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光。所以，步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素；分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能(或热能)。（3）由图解的横坐标可知，实验中荧光素酶溶液浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L；结果表明图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，则达到e点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。（4）每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量。