Question

測定生物組織中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)步驟并回答問題：
（1）熒光素在

 

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：

 

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（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

 

和pH，維持溶液pH的相對穩(wěn)定時(shí)常常使用

 

．分光光度計(jì)反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是

 

．
（3）為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)中熒光素酶的用量，科研人員測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，測定ATP時(shí)，圖中

 

點(diǎn)所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度．e、f、g點(diǎn)所對應(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

 

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（4）利用“熒光素-熒光素酶生物發(fā)光法”可檢測熟食食品中細(xì)菌的ATP含量，進(jìn)而測算出細(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

 

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Answer 1

考點(diǎn)：ATP在能量代謝中的作用的綜合

專題：

分析：ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱為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是生命活動能量的直接來源，但本身在體內(nèi)含量并不高．ATP來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是生命活動能量的直接來源，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穩(wěn)定，可以根據(jù)樣品中細(xì)菌的ATP總含量，測算出細(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）大致相同且相對穩(wěn)定

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