Question

某研究性学习小组利用荧光素－荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。

实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围时，ATP的含量与发光强度成正比。

实验步骤：

步骤一：ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10 min，冷却至室温，离心，取上清液。

步骤二：ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。

请回答下面的问题：

（1）步骤一中的沸水浴处理，使酶的__________被破坏而失活。

（2）步骤二注入的物质中，属于反应物的是________；分光光度计反应室内能量的转换形式是________________________。

（3）荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图所示。

①学习小组配制了1×10^－8 mol/L的ATP标准液、70 mg/L的荧光素溶液（过量）和_________溶液进行实验。

②结果表明：图中________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。E、F、G点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为________________________。

Answer

（1）空间结构

（2）荧光素 化学能转换为光能（和热能）

（3）①浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L的荧光素酶

②E ATP全部水解（或ATP数量限制）

【解析】（1）沸水浴处理，能使酶变性失活，其原理是高温破坏了酶的空间结构的；

（2）根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光。步骤二中加入的反应物是荧光素，分光光度计反应室内能量的转换形式是化学能转化为光能（和热能）；

（3）①从实验结果图可知，学习小组配制的荧光素酶浓度分别为0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L；②结果表明：随着荧光素酶浓度的提高，发光强度逐渐增强，当浓度达到E点所对应的荧光素酶时，发光强度达最大，说明E点浓度为最佳浓度。E、F、G点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为达到E点后，ATP已经全部水解，即使再增加荧光素酶浓度，发光强度也不再增强。

【考点定位】探究实验