Question

（12分）研究发现，细胞中分解糖原的糖原磷酸化酶有两种结构形式：活化型酶a和失活型酶b，二者能够相互转化（如图1），酶a能够催化糖原分解，酶b不能催化糖原分解。科学家用肝组织匀浆和肝组织匀浆差速离心后的上清液、沉淀物（沉淀物中含细胞膜及各种细胞器）进行实验，过程如图2所示。

（1）选择肝脏作为实验材料主要是由于肝细胞中富含_____________。

（2）在血糖平衡的调节中，肾上腺素与胰高血糖素都能够促使血糖水平升高，其中胰高血糖素的作用原理是________________。

（3）实验一表明肾上腺素和胰高血糖素能够_________________，实验二表明肾上腺素和胰高血糖素的作用很可能是通过促进___________________实现的。

（4）据实验三和实验四可推测肾上腺素和胰高血糖素的受体可能存在分布于__________（填“细胞膜”、“细胞质”或“细胞核”）上。在实验一、二、四中均检测到一种小分子活性物质c，推测物质c能够激活上清液中的酶K，若要进行验证实验，实验组应选择的材料及处理方法为______________（选填下列选项前的字母）

a.上清液   b.沉淀物   c.肝匀浆    d.加入物质c   e.检测酶a含量    f. 等量的生理盐水

Answer

（12分）

（1）肝糖原

（2）促进肝糖原分解（和非糖物质转化为葡萄糖）

（3）增加肝匀浆中酶a的含量 酶b转化为酶a（或“提高酶K的活性”）

（4）细胞膜 a、d、e（答不全不得分）

【解析】

试题分析：（1）依题意可知，该实验中酶a所催化的底物为糖原，由于肝细胞中富含肝糖原，所以选择肝脏作为实验材料。

（2）在血糖调节过程中，胰高血糖素作用的原理是：促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖升高。

（3）实验一的自变量为是否加入肾上腺素和胰高血糖素，该实验结果显示，实验组酶a的含量高于对照组，由此说明肾上腺素和胰高血糖素能够增加肝匀浆中酶a的含量；对比实验一与实验二的实验组，自变量为是否加入酶b，实验结果显示，加入酶b后，可使酶a的含量增加，由此说明肾上腺素和胰高血糖素的作用，很可能是通过促进酶b转化为酶a而实现的（或者是通过“提高酶K的活性”而实现的）。

（4）对比实验三与实验四的实验组，自变量为是否加入“沉淀”。图示结果显示，加入沉淀的实验组酶a的含量高，据此可推测，肾上腺素和胰高血糖素的受体最可能存在于沉淀物中的细胞膜上。依题意，在实验一、二、四中均检测到一种小分子活性物质c，而实验三中没有检测出该种物质，说明上清液中没有该物质。若要证明物质c能够激活上清液中的酶K，实验组应取上清液（a），并加入物质c（d）；因酶K能催化酶b转化为酶a，所以在一定的时间后，需检测酶a的含量（e）。如果酶a的数量增加，即可证明物质c能够激活上清液中的酶k，反之则不能。

考点：本题考查血糖的平衡调节、酶的作用、实验设计的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力，以及具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。