Question

2．某研究性學習小組利用熒光素-熒光素酶生物發光法，測定人參愈傷組織中ATP的含量，以研究人參細胞能量代謝的特點．
實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等參與下，發出熒光；用分光光度計可測定發光強度；當熒光素和熒光素酶都足量時，在一定范圍內，ATP的含量與發光強度成正相關．
實驗步驟：
一、ATP的提取：稱取一定量的人參愈傷組織，研磨后沸水浴10min，冷卻至室溫，離心，取上清液．
二、ATP的測定：吸取一定量的上清液，放入分光光度計反應室內，并注入適量的所需物質，在有氧等適宜條件下進行反應，記錄發光強度并計算ATP含量．請回答：
（1）步驟一中的沸水浴處理，使酶的空間結構被破壞而失活．
（2）步驟二注入的物質中，屬于反應物的是熒光素．
（3）熒光素酶價格昂貴，為能準確測定出ATP的含量，又能節省酶的用量，學習小組探究了“測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，實驗結果如圖．
①學習小組配制了1×10^-8mol/L ATP標準液、濃度分別為0、10、20、30、40、50、60mg/L的熒光素酶和70mg/L的熒光素溶液（過量）溶液進行實驗．
②結果表明：圖中e點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度．圖中e、f、g點所對應的熒光素酶濃度不同，但發光強度相同，這是因為ATP全部水解（或ATP數量限制）．

Answer 1

分析 據圖分析，自變量為熒光素酶濃度，濃度梯度是0、10、20、30、40、50、60 mg/L，因變量是發光強度．

解答 解：（1）沸水浴處理時，高溫能夠使酶分子空間結構被破壞，使酶的活性永久喪失．
（2）根據實驗原理：熒光素在熒光素酶、ATP等物質參與下，進行反應發出熒光．所以，步驟二注入的物質中，屬于反應物的是熒光素．
（3）①由圖解的橫坐標可知實驗中熒光素酶溶液濃度分別為0、10、20、30、40、50、60 mg/L，和70mg/L的熒光素溶液（過量）溶液進行實驗．
②結果表明：圖中e、f、g點所對應的熒光素酶濃度不同，但發光強度相同，表明達到e點所對應的熒光素酶濃度時，ATP已經全部水解，即使繼續增加酶濃度，由于受ATP數量限制，發光強度也不再增加，因此e點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度．
故答案為：
（1）空間結構
（2）熒光素
（3）①濃度分別為0、10、20、30、40、50、60mg/L的熒光素酶
②e     ATP全部水解（或ATP數量限制）

點評 本題考查酶的影響因素、ATP的功能、實驗探究等相關知識，意在考查學生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．