Question

研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細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如圖所示．請分析回答：
（1）神經(jīng)細胞中的ATP主要來自

 

 （生理過程）．研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2-10mmol/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，細胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是

 

．
（3）據(jù)圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經(jīng)細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：科學家用化學物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)接收ATP信號的細胞

 

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

實驗組編號	A	B	C	D	E	F
X物質(zhì)的濃度（ng mL-1）	0	2	4	8	15	32
細胞內(nèi)ATP的濃度（nmol mL-1）	80	70	50	20	5	1
細胞死亡的百分率	1	3	10	25	70	95

①該實驗的因變量是

 

．
②實驗數(shù)據(jù)表明，細胞內(nèi)ATP濃度下降，

 

供應減少，細胞死亡率增加．
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會受到

 

（促進/抑制）．

Answer 1

考點：ATP在能量代謝中的作用的綜合,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程

專題：

分析：ATP 的結(jié)構(gòu)簡式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基團．ATP和ADP的轉(zhuǎn)化過程中：①酶不同：酶1是水解酶，酶2是合成酶；②能量來源不同：ATP水解釋放的能量，來自高能磷酸鍵的化學能，并用于生命活動；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用；③場所不同：ATP水解在細胞的各處；ATP合成在線粒體，葉綠體，細胞質(zhì)基質(zhì)．

解答： 解：（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．細胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，即為生命活動及時提供了能量，又避免一時用不盡的能量白白流失掉．
（2）ATP 的結(jié)構(gòu)簡式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基團．ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來．最后剩下的是A腺苷．
（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，科學家用化學物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)靶細胞膜能接受到部分神經(jīng)信號．
（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，因變量是細胞中ATP的濃度和細胞死亡的百分率．
②ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)．細胞內(nèi)ATP濃度越大，為生命活動提供能量越多，細胞死亡率越少；細胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應減少，細胞死亡率增加．
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，細胞產(chǎn)生ATP量越少，細胞死亡率越高．細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，抑制營養(yǎng)物質(zhì)的吸收．
故答案為：
（1）有氧呼吸（呼吸作用）   ATP和ADP相互（迅速）轉(zhuǎn)化
（2）腺苷
（3）仍能接受到部分神經(jīng)信號
（4）①細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率   ②能量    ③抑制

點評：本題以ATP為素材，結(jié)合信號分子作用機理圖和探究實驗，考查ATP和細胞間信息傳遞的相關(guān)內(nèi)容，意在考查學生的識圖能力、實驗設(shè)計能力和實驗探究能力．