Question

为了探究肾上腺素在糖原分解中的作用及作用机理，科学家曾经进行了如下实验：
实验一：将肾上腺素施加到肝脏切片上，发现有大量的葡萄糖生成，生成量较没有施加过肾上腺素的肝脏切片超出许多．
实验二：将肝脏细胞制成匀浆，并将部分匀浆离心获得上清液和沉淀物，然后进行了4组实验，实验结果如图所示：

请回答：
（1）实验选择肝脏切片或由肝细胞制成的匀浆为材料，主要理由是肝细胞中含有丰富的

 

．
（2）实验一的结果表明：肾上腺素具有

 

的作用．
（3）实验二中，涉及的自变量包括

 

；第1组实验表明：肾上腺素的施加能够

 

酶A的含量；第2组实验表明：肾上腺素很可能是通过

 

实现它在糖原分解中的作用；第3、4组实验表明：肾上腺素的受体蛋白存在于

 

（上清液、沉淀物）中．
（4）科学家在进行实验二时，发现施加过肾上腺素的实验材料（匀浆、上清液或沉淀物）中均检测到物质X，将物质X直接添加到其对照实验中，发现酶A的相对含量明显上升．请推测肾上腺素在糖原分解中的作用机理是

 

．

Answer 1

考点：动物激素的调节

专题：

分析：解答本题应审清题意，题中提出“酶a能够催化糖原分解，酶b不能催化糖原分解”，并且酶a和酶b能够相互转化，因此在分析图一实验时应围绕本考点．
分析图中实验二：第1组的自变量为是否加入两种激素，实验结果看出，实验组的酶a含量高于对照组，因此实验表明肾上腺素和胰高血糖素能够增加酶a的含量；
第1组的实验组和第2组的实验组进行对比，自变量为是否加入酶b，实验表明肾上腺素和胰高血糖素的作用很可能是通过促进酶b转化为酶a或“提高酶K的活性”；
第3组和第4组的实验组对比，自变量为是否加入“沉淀”，图中看出，加入沉淀的酶a含量高，从结果可推测肾上腺素和胰高血糖素的受体最可能存在于沉淀物中的某种结构上．

解答： 解：（1）根据题意可知，酶a能够催化糖原分解，糖原包括肝糖原和肌糖原，只有肝糖原能够分解成葡萄糖，因此选择肝脏作为实验材料，主要原因是由于肝细胞中富含肝糖原．
（2）在血糖平衡的调节中，肾上腺素与胰高血糖素都能够促使血糖水平升高，其中胰高血糖素能够促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖．
（3）：第1组的自变量为是否加入两种激素；第1组的实验组和第2组的实验组进行对比，自变量为是否加入酶b；第3组和第4组的实验组对比，自变量为是否加入“沉淀”，故实验二中，涉及的自变量包括有无肾上腺素、有无添加酶B、不同实验材料（匀浆、上清液或沉淀物）； 第1组的自变量为是否加入两种激素，实验结果看出，实验组的酶a含量高于对照组，因此实验表明肾上腺素和胰高血糖素能够增加酶a的含量；第1组的实验组和第2组的实验组进行对照，自变量为是否加入酶b，实验表明肾上腺素和胰高血糖素的作用很可能是通过促进酶b转化为酶a或“提高酶K的活性”（图2）实现的．第3、4组实验表明：肾上腺素的受体蛋白存在于沉淀物中．
（4）施加过肾上腺素的实验材料（匀浆、上清液或沉淀物）中均检测到物质X，说明物质X是在肾上腺素的作用下产生的，物质X直接添加到其对照实验中，发现酶A的相对含量明显上升，说明物质X也能促进酶b转化为酶a，故推测肾上腺素在糖原分解中的作用机理是：肾上腺素→（受体蛋白）→物质X→酶B转化为酶A→糖原分解．故答案为：
（1）（肝）糖原
（2）促进（肝）糖原分解
（3）有无肾上腺素、有无添加酶B、不同实验材料（匀浆、上清液或沉淀物）    增加促进酶B转化为酶A  沉淀物
（4）肾上腺素→（受体蛋白）→物质X→酶B转化为酶A→糖原分解

点评：本题综合考查了血糖平衡的调节、酶在代谢中的作用等方面的知识，意在考查考生的识记能力和分析图解的能力，难度适中．解题关键是考生能够根据图一中各实验设置和结果，推测相应结论，在分析时利用单一变量和对照实验的原则．