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【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;】
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更新时间:2024-04-25 22:19:25
问题描述:

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,在一定范围内,ATP的含量与发光强度成正比.

实验步骤:

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

二、ATP的测定:吸收一定量的上清液,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:

(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,属于底物的是______;分光光度计反应室内ATP水解的反应方程式:ATP酶

ADP+Pi+能量

ATP酶

ADP+Pi+能量

(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、70mg/L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______.

(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义.食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食样品中细菌的ATP总含量,测算出了细菌的数量,从而判断食品污染程度.做出上述判断的理由是:每个细菌细胞中ATP的含量______.

刘晓艳回答:
  (1)沸水浴处理时,高温能够使酶分子空间结构被破坏,使酶的活性永久丧失.   (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.所以,步骤二注入的物质中,属于反应物的是荧光素,分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能和热能.   (3)由图解的横坐标可知实验中荧光素酶溶液浓度分别为0、10、20、30、40、50、60mg/L,结果表明:图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同,表明达到e点所对应的荧光素酶浓度时,ATP已经全部水解,即使继续增加酶浓度,由于受ATP数量限制,发光强度也不再增加,因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度.   (4)每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定,可以根据样品中细菌的ATP总含量,测算出细菌的数量.   故答案为:   (1)空间结构   (2)荧光素 ATP酶
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