Question

【题目】为了探究肾上腺素在糖原分解中的作用及作用机理,科学家曾经进行了如下实验。

实验一　将肾上腺素施加到肝脏切片上,发现有大量的葡萄糖生成,生成量较没有施加过肾上腺素的肝脏切片超出许多。

实验二　将肝脏细胞制成匀浆,并将部分匀浆离心获得上清液和沉淀物,然后进行了4组实验,实验结果如下图所示(其中酶A是催化糖原分解的酶,酶B是酶A无活性时的存在形式):

请回答下列问题。

(1)实验选择肝脏切片或由肝细胞制成的匀浆为材料,主要理由是肝细胞中含有丰富的____。

(2)实验一的结果表明:肾上腺素具有的作用是_______________。

(3)实验二中,第1组实验表明:肾上腺素的施加能够______酶A的含量。第2组实验表明:肾上腺素很可能是通过_______实现它在糖原分解中的作用。第3、4组实验表明:肾上腺素的受体蛋白存在于____(填“上清液”或“沉淀物”)中。实验二涉及的自变量包括_。

(4)科学家在进行实验二时,发现施加过肾上腺素的实验材料(匀浆、上清液或沉淀物)中均检测到物质X,将物质X直接添加到其对照实验中,发现酶A的相对含量明显上升。请推测肾上腺素在糖原分解中的作用机理是_______________。(用文字和箭头表示)

Answer 1

【答案】(肝)糖原 促进(肝)糖原分解 增加 促进酶B转化为酶A 沉淀物 有无肾上腺素、有无添加酶B、不同实验材料(匀浆、上清液或沉淀物) 肾上腺素→受体蛋白→物质X→酶B转化为酶A→糖原分解

【解析】

在血糖降低时，肾上腺素和胰高血糖素可以促进肝糖原的分解升高血糖。通过观察题图的每组实验的自变量，对应纵坐标的酶A的相对含量，找出肾上腺素促进肝糖原分解的作用机理。

（1）糖原是动物体的多糖，当血糖浓度高时，一部分血糖可以进入细胞形成糖原储存起来，糖原主要分布在肝脏和肌肉。

（2）当肾上腺素施加到肝脏切片上,发现有大量的葡萄糖生成,生成量较没有施加过肾上腺素的肝脏切片超出许多，根据以上信息判断，肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖。

（3）实验二中,第1组实验的自变量就是有没有肾上腺素，因变量是酶A的相对含量，根据图中数据，可知肾上腺素使酶A的含量增加。第2组实验的自变量是肾上腺素+酶B，与第一组相比，酶A的量增加更多，因为酶A是催化糖原分解的酶,酶B是酶A无活性时的存在形式，可以推测肾上腺素很可能是促进酶B转化为酶A实现它在糖原分解中的作用。第3、4组实验的自变量的不同在于所用的肝脏的匀浆的不同部分（上清液、沉淀物），第三组用的上清液，结果酶A量增加很少，第4组材料是沉淀物和少量上清液，酶A量增加明显，综合2、3、4组的实验结果可以判断肾上腺素的受体蛋白存在于沉淀物。

（4）结合实验二，再根据施加过肾上腺素的实验材料(匀浆、上清液或沉淀物)中均检测到物质X,将物质X直接添加到其对照实验中,发现酶A的相对含量明显上升，得出物质X很可能是促进酶B转化成酶A的物质，因此推测肾上腺素在糖原分解中的作用机理是：肾上腺素→受体蛋白→物质X→酶B转化为酶A→糖原分解。