Question

【題目】為了探究腎上腺素在糖原分解中的作用及作用機理,科學家曾經進行了如下實驗。

實驗一　將腎上腺素施加到肝臟切片上,發現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,實驗結果如下圖所示(其中酶A是催化糖原分解的酶,酶B是酶A無活性時的存在形式):

請回答下列問題。

(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____。

(2)實驗一的結果表明:腎上腺素具有的作用是_______________。

(3)實驗二中,第1組實驗表明:腎上腺素的施加能夠______酶A的含量。第2組實驗表明:腎上腺素很可能是通過_______實現它在糖原分解中的作用。第3、4組實驗表明:腎上腺素的受體蛋白存在于____(填“上清液”或“沉淀物”)中。實驗二涉及的自變量包括_。

(4)科學家在進行實驗二時,發現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X,將物質X直接添加到其對照實驗中,發現酶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_______________。(用文字和箭頭表示)

Answer 1

【答案】(肝)糖原 促進(肝)糖原分解 增加 促進酶B轉化為酶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) 腎上腺素→受體蛋白→物質X→酶B轉化為酶A→糖原分解

【解析】

在血糖降低時，腎上腺素和胰高血糖素可以促進肝糖原的分解升高血糖。通過觀察題圖的每組實驗的自變量，對應縱坐標的酶A的相對含量，找出腎上腺素促進肝糖原分解的作用機理。

（1）糖原是動物體的多糖，當血糖濃度高時，一部分血糖可以進入細胞形成糖原儲存起來，糖原主要分布在肝臟和肌肉。

（2）當腎上腺素施加到肝臟切片上,發現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，根據以上信息判斷，腎上腺素能促進肝糖原分解形成葡萄糖。

（3）實驗二中,第1組實驗的自變量就是有沒有腎上腺素，因變量是酶A的相對含量，根據圖中數據，可知腎上腺素使酶A的含量增加。第2組實驗的自變量是腎上腺素+酶B，與第一組相比，酶A的量增加更多，因為酶A是催化糖原分解的酶,酶B是酶A無活性時的存在形式，可以推測腎上腺素很可能是促進酶B轉化為酶A實現它在糖原分解中的作用。第3、4組實驗的自變量的不同在于所用的肝臟的勻漿的不同部分（上清液、沉淀物），第三組用的上清液，結果酶A量增加很少，第4組材料是沉淀物和少量上清液，酶A量增加明顯，綜合2、3、4組的實驗結果可以判斷腎上腺素的受體蛋白存在于沉淀物。

（4）結合實驗二，再根據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X,將物質X直接添加到其對照實驗中,發現酶A的相對含量明顯上升，得出物質X很可能是促進酶B轉化成酶A的物質，因此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X→酶B轉化為酶A→糖原分解。