Question

16．測(cè)定生物組織中ATP的含量，常常利用“熒光素-熒光素酶生物發(fā)光法”．該方法的主要步驟如下：①將所測(cè)生物組織研磨后沸水浴10分鐘，然后冷卻至室溫；②離心處理后取一定量的上清液放人分光光度計(jì)（測(cè)定發(fā)光強(qiáng)度的儀器）反應(yīng)室內(nèi)，并加人適量的熒光素和熒光素酶，在適宜條件下進(jìn)行反應(yīng)，③記錄發(fā)光強(qiáng)度并計(jì)算ATp含量．分析上述實(shí)驗(yàn)步驟并回答問(wèn)題：
（1）熒光素在熒光素酶和ATP等物質(zhì)的參與下可進(jìn)行反應(yīng)發(fā)出熒光．根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度可以計(jì)算出生物組織中ATP的含量，原因是：發(fā)光強(qiáng)度與ATP的含量成正比．
（2）分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)必須控制兩個(gè)影響酶活性的反應(yīng)條件，分別是溫度和pH，維持溶液pH的相對(duì)穩(wěn)定時(shí)常常使用（磷酸）緩沖液．分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是化學(xué)能→光能．
（3）為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)中熒光素酶的用量，科研人員測(cè)得熒光素酶濃度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示．結(jié)果表明，測(cè)定ATP時(shí)，圖中e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)度不再提高，此時(shí)的限制因素有ATP濃度．
（4）利用“熒光素-熒光素酶生物發(fā)光法”可檢測(cè)熟食食品中細(xì)菌的ATP含量，進(jìn)而測(cè)算出細(xì)菌數(shù)量以判斷食品的污染程度．做出這種判斷的理由是：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．

Answer 1

分析 ATP又叫三磷酸腺苷，簡(jiǎn)稱(chēng)為ATP，其結(jié)構(gòu)式是：A-P～P～P．A-表示腺苷、T-表示三個(gè)、P-表示磷酸基團(tuán)．“～”表示高能磷酸鍵．ATP是一種含有高能磷酸鍵的有機(jī)化合物，它的大量化學(xué)能就儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中．ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個(gè)高能磷酸鍵．ATP是生命活動(dòng)能量的直接來(lái)源，但本身在體內(nèi)含量并不高．ATP來(lái)源于光合作用和呼吸作用．

解答 解：（1）生物化學(xué)反應(yīng)需要酶的催化作用，所以熒光素在熒光素酶和ATP等物質(zhì)的參與下可進(jìn)行反應(yīng)發(fā)出熒光．ATP是生命活動(dòng)能量的直接來(lái)源，發(fā)光強(qiáng)度與ATP的含量成正比，所以根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度可以計(jì)算出生物組織中ATP的含量．
（2）影響酶活性的外界因素有溫度和pH，其中維持溶液pH的相對(duì)穩(wěn)定時(shí)常常使用緩沖液．分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能．
（3）根據(jù)題意和圖示分析可知：圖中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，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，發(fā)光強(qiáng)度也不再增加，因此e點(diǎn)所對(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．
故答案為：
（1）熒光素酶    發(fā)光強(qiáng)度與ATP的含量成正比
（2）溫度   （磷酸）緩沖液    化學(xué)能→光能
（3）e     ATP濃度
（4）大致相同且相對(duì)穩(wěn)定

點(diǎn)評(píng) 本題考查ATP的功能、實(shí)驗(yàn)探究等相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，屬于中檔題．