Question

15．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(jī)理下圖所示．請分析回答：

（1）神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自有氧呼吸（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(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2--10m mol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化．
（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．最后剩下的是腺苷．
（3）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)如表所示：

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

①該實驗的自變量是X物質(zhì)的濃度．
②由表中實驗數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞死亡率增加的直接原因是細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少．
③若濃度為2ng/ml的X物質(zhì)注射到大鼠體內(nèi)，其小腸的消化和吸收功能會受到抑制（促進(jìn)/抑制）．

Answer 1

分析 由題干和圖可知，細(xì)胞膜上存在著P2X、P2Y和P1受體，而ATP與P2X和P2Y受體特異性結(jié)合，直接引起神經(jīng)纖維發(fā)生電位變化，則ATP可以在神經(jīng)細(xì)胞之間傳遞信息．ATP全名叫做三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵；細(xì)胞中ATP和ADP的含量不多，是不斷的相互轉(zhuǎn)化，維持動態(tài)平衡的；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用．

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．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）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．
故答案為：
（1）有氧呼吸     ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化     
（2）腺苷
（4）①X物質(zhì)的濃度 
②細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少
③抑制

點評 本題以ATP為素材，結(jié)合信號分子作用機(jī)理圖，考查ATP和和探究實驗的內(nèi)容，意在考查考生的識圖能力和實驗探究能力，屬于中檔題．