Question

【題目】研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機理下圖所示。請分析回答：

（1）神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自 （生理過程），其結(jié)構(gòu)簡式是 。正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是 。

（2）由圖可知，細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個脫離下來。最后剩下的是 。

（3）一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是:①科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷

后，發(fā)現(xiàn)靶細(xì)胞膜能接受到部分神經(jīng)信號;②科學(xué)家尋找到靶[來源:學(xué)*科*網(wǎng)]細(xì)胞膜上有ATP的 。

（4）為了研究X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24小時。然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，經(jīng)過多次試驗后：所得數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗編號	X物質(zhì)濃度（ng mL－1）	細(xì)胞內(nèi)ATP濃度（nmoL mL－1）	細(xì)胞死亡百分率
A	0	80	1
B	2	70	3
C	4	50	10
D	8	20	25
E	16	5	70

①該實驗的因變量是 。

②實驗數(shù)據(jù)表明，該實驗因變量之間的聯(lián)系是 。

③若用混有濃度為2ng mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠，其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻礙消化酶的 ，影響消化；妨礙 ，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

Answer 1

【答案】（1）細(xì)胞呼吸 A—P～P～P ATP和ADP相互迅速轉(zhuǎn)化

（2）腺苷

（3）①典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞 ②受體

（4）①細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率

②細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增加

③合成和分泌 主動運輸

【解析】（1）ATP合成所需能量：動物中為呼吸作用轉(zhuǎn)移的能量。植物中來自光合作用和呼吸作用。ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P。細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，即為生命活動及時提供了能量，有避免一時用不盡的能量白白流失掉。

（2）ATP由1分子腺嘌呤、1分子核酸和3分子磷酸組成。其中A代表腺嘌呤核苷。

（3）圖中獲取信息：神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放作用于突觸后膜。科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)靶細(xì)胞膜能接受到部分神經(jīng)信號。ATP由突觸前膜的小泡釋放，經(jīng)過突觸間隙作用于靶細(xì)胞膜的ATP受體P2X受體。

（4）①因變量是因為自變量不同引起的不同結(jié)果。題中自變量是X物質(zhì)濃度；因變量是細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。

②ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)ATP濃度越大，為生命活動提供能量越多，細(xì)胞死亡率越少；反之亦然。

③食物在小腸內(nèi)被消化需要消化酶催化，有些食物如氨基酸等物質(zhì)通過主動運輸方式在小腸內(nèi)壁被吸收。主動運輸需要能量和載體蛋白協(xié)助。由表格可知X物質(zhì)濃度越高，細(xì)胞產(chǎn)生ATP量越少，細(xì)胞死亡率越高。細(xì)胞死亡影響消化酶的合成和分泌，同時ATP的生成量減少，為生命活動提供能量就少，妨礙主動運輸，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。