Question

14．地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量．分析并回答下列问题：
（1）荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光．根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成正比（正比/反比）；根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是：每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定．
（2）生物细胞中ATP的水解一般与吸能反应（吸能反应或放能反应）相联系．
（3）研究人员不用条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度如下图所示．其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg²⁺处理后酶活性不可恢复．若要节省荧光素酶的用量，可以使用Mg²⁺处理；Hg²⁺处理后酶活性降低可能是因为Hg²⁺破坏了酶的空间结构．

Answer 1

分析 1、ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P．A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团．“～”表示高能磷酸键．ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中．ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键．
2、ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高．
3、ATP来源于光合作用和呼吸作用．
4、放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系．

解答 解：（1）荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光．ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大．每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量．
（2）吸能反应需要ATP的水解释放能量．
（3）据图分析，用Mg⁺处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度．Hg²⁺处理后会破坏荧光素酶（蛋白质）空间结构，导致酶活性下降．
故答案为：
（1）ATP　正比　大致相同且相对稳定
（2）吸能反应
（3）Mg²⁺　Hg²⁺破坏了酶的空间结构

点评 本题考查ATP的功能、实验探究等相关知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题．