Question

12．為了探究腎上腺素在糖原分解中的作用及作用機理，科學家曾經(jīng)進行了如下實驗：
實驗一：將腎上腺素施加到肝臟切片上，發(fā)現(xiàn)有大量的葡萄糖生成，生成量較沒有施加過腎上腺素的肝臟切片超出許多．
實驗二：將肝臟細胞制成勻漿，并將部分勻漿離心獲得上清液和沉淀物，然后進行了4 組實驗，實驗結(jié)果如下圖所示：

請回答：
（1）實驗選擇肝臟切片或由肝細胞制成的勻漿為材料，主要理由是肝細胞中含有豐富的（肝）糖原．
（2）實驗一的結(jié)果表明：腎上腺素具有的作用促進（肝）糖原分解．
（3）實驗二中，第1 組實驗表明：腎上腺素的施加能夠增加酶A 的含量；第2 組實驗表明：腎上腺素很可能是通過實現(xiàn)它在糖原分解中的作用促進酶B轉(zhuǎn)化為酶A；第3、4 組實驗表明：腎上腺素的受體蛋白存在于沉淀物 （上清液、沉淀物）中．實驗二涉及的自變量包括有無腎上腺素、有無添加酶B、不同實驗材料（勻漿、上清液或沉淀物）；
（4）科學家在進行實驗二時，發(fā)現(xiàn)施加過腎上腺素的實驗材料（勻漿、上清液或沉淀物）中均檢測到物質(zhì)X，將物質(zhì)X直接添加到其對照實驗中，發(fā)現(xiàn)酶A 的相對含量明顯上升．請推測腎上腺素在糖原分解中的作用機理是腎上腺素→（受體蛋白）→物質(zhì)X→酶B轉(zhuǎn)化為酶A→糖原分解．

Answer 1

分析 解答本題應審清題意，題中提出“酶A能夠催化糖原分解，酶B不能催化糖原分解”，并且酶A和酶B能夠相互轉(zhuǎn)化，因此在分析圖一實驗時應圍繞本考點．
分析圖中實驗二：第1組的自變量為是否加入兩種激素，實驗結(jié)果看出，實驗組的酶A含量高于對照組，因此實驗表明腎上腺素和胰高血糖素能夠增加酶a的含量；
第1組的實驗組和第2組的實驗組進行對比，自變量為是否加入酶B，實驗表明腎上腺素和胰高血糖素的作用很可能是通過促進酶B轉(zhuǎn)化為酶A或“提高酶K的活性”；
第3組和第4組的實驗組對比，自變量為是否加入“沉淀”，圖中看出，加入沉淀的酶A含量高，從結(jié)果可推測腎上腺素和胰高血糖素的受體最可能存在于沉淀物中的某種結(jié)構(gòu)上．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，酶a能夠催化糖原分解，糖原包括肝糖原和肌糖原，只有肝糖原能夠分解成葡萄糖，因此選擇肝臟作為實驗材料，主要原因是由于肝細胞中富含肝糖原．
（2）在血糖平衡的調(diào)節(jié)中，腎上腺素與胰高血糖素都能夠促使血糖水平升高，其中胰高血糖素能夠促進肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖．
（3）第1組的自變量為是否加入兩種激素；第1組的實驗組和第2組的實驗組進行對比，自變量為是否加入酶B；第3組和第4組的實驗組對比，自變量為是否加入“沉淀”，故實驗二中，涉及的自變量包括有無腎上腺素、有無添加酶B、不同實驗材料（勻漿、上清液或沉淀物）； 第1組的自變量為是否加入兩種激素，實驗結(jié)果看出，實驗組的酶A含量高于對照組，因此實驗表明腎上腺素和胰高血糖素能夠增加酶A的含量；第1組的實驗組和第2組的實驗組進行對照，自變量為是否加入酶B，實驗表明腎上腺素和胰高血糖素的作用很可能是通過促進酶B轉(zhuǎn)化為酶A或“提高酶K的活性”（圖2）實現(xiàn)的．第3、4組實驗表明：腎上腺素的受體蛋白存在于沉淀物中．
（4）施加過腎上腺素的實驗材料（勻漿、上清液或沉淀物）中均檢測到物質(zhì)X，說明物質(zhì)X是在腎上腺素的作用下產(chǎn)生的，物質(zhì)X直接添加到其對照實驗中，發(fā)現(xiàn)酶A的相對含量明顯上升，說明物質(zhì)X也能促進酶B轉(zhuǎn)化為酶A，故推測腎上腺素在糖原分解中的作用機理是：腎上腺素→（受體蛋白）→物質(zhì)X→酶B轉(zhuǎn)化為酶A→糖原分解．
故答案為：
（1）（肝）糖原
（2）促進（肝）糖原分解
（3）增加      促進酶B 轉(zhuǎn)化為酶A       沉淀物有無腎上腺素、有無添加酶B、不同實驗材料（勻漿、上清液或沉淀物）
（4）腎上腺素→（受體蛋白）→物質(zhì)X→酶B 轉(zhuǎn)化為酶A→糖原分解

點評 本題綜合考查了血糖平衡的調(diào)節(jié)、酶在代謝中的作用等方面的知識，意在考查考生的識記能力和分析圖解的能力，難度適中．解題關(guān)鍵是考生能夠根據(jù)圖一中各實驗設(shè)置和結(jié)果，推測相應結(jié)論，在分析時利用單一變量和對照實驗的原則．