Question

某研究性学习小组利用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，在一定范围内，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。

请回答下列问题。

（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形式的转换是__________________________________________________。

（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。

①学习小组配制了1×10^－8mol/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和浓度分别为______________荧光素酶溶液进行实验。

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】试题分析：⑴高温能破坏酶的空间结构，使酶失活。

⑵根据实验原理可知，反应物为荧光素；在分光光度计中，ATP水解释放的能量转化为光能。

⑶根据表格中荧光素酶浓度可知，浓度梯度为10，因此需要配置浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 、70mg/L荧光素酶溶液；据图可知，e点对应的发光强度最大，说明40mg/L是最适浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，受ATP数量的限制。

考点：本题主要考查实验设计，意在考查考生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法的能力。