Question

【題目】利用“熒光素一熒光素酶生物發光法”可以對食品中細菌的含量進行檢測：

①將待測樣品研磨后離心處理，取一定量上清液放入分光光度計（測定發光強度的儀器）反應室內，加入適量的熒光素和熒光素酶，在適宜條件下進行反應；

②記錄發光強度并計算ATP含量；

③測算出細菌數量。

分析并回答下列問題：

(1)熒光素接受_______提供的能量后就被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發出熒光。根據發光強度可以計算出生物組織中ATP的含量，原因是發光強度與ATP含量成_______(填“正比”或“反比”）。根據ATP含量進而測算出細菌數量的依據是每個細菌細胞中ATP含量___________。

(2) “熒光素一熒光素酶生物發光法”中涉及的能量轉換是_______;生物細胞中ATP的水解一般與_______（填“吸能反應”或“放能反應”)相聯系。

(3)研究人員用不同條件處理熒光素酶后，測定酶濃度與發光強度的關系如下圖所示。

其中經_______(填“高濃度鹽溶液”、“Hg2+”或“高溫”）處理后的酶活性可以恢復,Hg2+處理后酶活性降低可能是因為_______。若要節省熒光素酶的用量，可以使用_______處理。

Answer 1

【答案】ATP 正比 大致相同且相對穩定 （ATP中活躍的）化學能→光能 吸能反應 高濃度鹽溶液 破壞了酶的空間結構 Mg2+

【解析】

1、ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱為ATP，其結構式是：A-P～P～P。A-表示腺苷、T-表示三個、P-表示磷酸基團。“～”表示高能磷酸鍵。ATP是一種含有高能磷酸鍵的有機化合物，它的大量化學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高能磷酸鍵。
2、ATP是生命活動能量的直接來源，但本身在體內含量并不高。
3、ATP來源于光合作用和呼吸作用。
4、放能反應一般與ATP的合成相聯系，吸能反應一般與ATP的水解相聯系。

（1）ATP是生命活動的直接能源物質，所以熒光素接受ATP提供的能量后就被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發出熒光。ATP數量越多，提供能量越多，發光強度越大。每個細菌細胞中ATP含量大致相同且相對穩定，故可以根據ATP含量進而測算出細菌數量。

（2）“熒光素一熒光素酶生物發光法”中涉及的能量轉換是ATP中高能磷酸鍵中儲存的活躍化學能轉化形成光能。ATP水解可為生命活動提供能量，生物細胞中ATP的水解一般與吸能反應相聯系。

（3）比較曲線中“高濃度鹽溶液”、“Hg2+”或“高溫”對酶處理的曲線可知，其中經高濃度鹽溶液處理后的酶活性可以恢復。Hg2+處理后會破壞熒光素酶（蛋白質）空間結構，導致酶活性下降。據圖分析，用Mg2+處理熒光素酶后，在較低熒光素酶濃度下就能達到較高發光強度，所以若要節省熒光素酶的用量，可以使用Mg2+處理。