Question

6．研究发现，细胞中分解糖原的糖原磷酸化酶有两种结构形式：活化型酶a和失活型酶b，二者能够相互转化（如图1），酶a能够催化糖原分解，酶b不能催化糖原分解．科学家用肝组织匀浆和肝组织匀浆离心后的上清液、沉淀物（细胞质基质在上清液中，细胞膜及各种细胞器在沉淀物中）进行实验，过程如图2所示．

（1）选择肝脏作为实验材料主要是由于肝细胞中富含肝糖原（或糖原磷酸化酶）．
（2）与无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因是降低化学反应活化能的作用更显著．
（3）实验一表明肾上腺素和胰高血糖素能够增加肝匀浆中酶a的相对含量，实验二进一步表明肾上腺素和胰高血糖素升血糖的作用很可能是通过激活酶K，促使酶b转化为酶a从而促进肝糖原分解实现的．
（4）据实验三和实验四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（填“上清液”或者“沉淀物”）中的某种结构上，这种结构最可能是细胞膜（填“细胞膜”、“细胞质”或“细胞核”）．
（5）在实验一、二、四中均检测到一种小分子活性物质c，若要证明物质c能够激活上清液中的酶K，则实验组应选择的材料及处理方法为a、d、e（多选题）．
a．上清液    b．沉淀物        c．肝匀浆    d．加入物质c      e．检测酶a含量  f．检测酶b含量．

Answer 1

分析 据图分析：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2实验：实验一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；
实验一的实验组和实验二的实验组进行对比，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”；
实验三和实验四的实验组对比，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）与无机催化剂相比，酶催化降低化学反应活化能的作用更显著．
（3）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，增加酶a的相对含量．实验一的实验组和实验二的实验组进行对照，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1）实现的．
（4）实验三和实验四对比，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，这种结构最可能是细胞膜．
（5）在实验一、二、四中均检测到一种小分子活性物质c，而实验三中不含，说明上清液中可能不含该物质．因此若要证明物质c能够激活上清液中的酶K，则实验组应选择上清液，并加入物质c，最后检测酶a含量．如果数量增加，证明物质c能够激活上清液中的酶K，否则不能．故选：a、d、e．
故答案为：
（1）肝糖原（或糖原磷酸化酶）   
（2）降低化学反应活化能的作用更显著
（3）酶a       激活酶K，促使酶b转化为酶a从而促进肝糖原分解
（4）沉淀物    细胞膜        
（5）a、d、e

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．