20．ATP既是神經(jīng)元的“能量通貨”，也可作為神經(jīng)元之間信息傳遞的一種信號(hào)分子．一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型的神經(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．ATP作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）人體細(xì)胞中的ATP主要來(lái)自細(xì)胞呼吸（生理過(guò)程），其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A-P～P～P．研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)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ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化．
（2）細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，3個(gè)磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來(lái)，最后剩下的是腺苷．
（3）為了研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)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(shí)，然后測(cè)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(guò)多次實(shí)驗(yàn)后，所得數(shù)據(jù)如下表所示：
實(shí)驗(yàn)組編號(hào)X物質(zhì)的濃度/（μg•mL-1）細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度/（nmol•mL-1）細(xì)胞死亡的百分率
A0801
B2702
C45010
D82025
E16570
F32195
①該實(shí)驗(yàn)的因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率．
②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該實(shí)驗(yàn)的因變量之間有何聯(lián)系？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若用混有濃度為2μg/mL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合成和分泌，影響消化；妨礙主動(dòng)運(yùn)輸，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收．

分析 1、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．
2、ATP全名叫做三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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．
3、細(xì)胞中ATP和ADP的含量不多，是不斷的相互轉(zhuǎn)化，維持動(dòng)態(tài)平衡的；ATP是細(xì)胞內(nèi)的“能量通貨”，直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量．
4、合成ATP的能量來(lái)自呼吸作用或光合作用．

解答 解：（1）ATP可以來(lái)自細(xì)胞呼吸、光合作用．在人體細(xì)胞內(nèi)只有細(xì)胞呼吸．ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：A-P～P～P．研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)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ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化．
（2）ATP由一個(gè)腺苷和三個(gè)磷酸基組成，ATP在有關(guān)酶的作用下，脫去3個(gè)磷酸基團(tuán)后只剩下A，即腺苷．
（3）①“為了研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響”，得出實(shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)的濃度，因變量就是不同X物質(zhì)濃度下細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率．
②細(xì)胞的生命活動(dòng)離不開(kāi)能量，因此細(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消化需要酶來(lái)催化，消化酶的合成和分泌需要消耗能量；氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收屬于主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量．因此用混有濃度為2 μg•mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠，將阻礙消化酶的合成和分泌，影響消化；妨礙主動(dòng)運(yùn)輸，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收．
故答案為：
（1）細(xì)胞呼吸　  A-P～P～P  　ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化
（2）腺苷
（3）①細(xì)胞內(nèi)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阻礙消化酶的合成和分泌，影響消化；妨礙主動(dòng)運(yùn)輸，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收

點(diǎn)評(píng) 本題以ATP為素材，結(jié)合信號(hào)分子作用機(jī)理圖和探究實(shí)驗(yàn)，考查ATP和細(xì)胞間信息傳遞的相關(guān)內(nèi)容，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

10．有一對(duì)兄妹，其中男孩的基因型是XaY，女孩的基因型是XAXA，其祖父的基因型是XAY，祖母的基因型是XAXa，外祖父的基因型是XAY，外祖母的基因型是XAXa．不考慮基因突變和染色體變異，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．男孩的Xa來(lái)自于祖母B．女孩的兩個(gè)XA有一個(gè)來(lái)自于祖母
C．男孩的Y來(lái)自于外祖父D．女孩的兩個(gè)XA有一個(gè)來(lái)自于外祖母

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

11．為了研究2個(gè)新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人員分別測(cè)定了新育品種與原種（對(duì)照）葉片的凈光合速率、蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量，結(jié)果如圖所示． 請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）圖1的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在光照強(qiáng)度、CO2濃度相同的實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)得的單位時(shí)間、單位葉面積O2的釋放量．
（2）光合作用過(guò)程中，CO2與C5結(jié)合生成C3，光照減弱時(shí)其含量會(huì)增加．
（3）由圖可知，P1的葉片光合作用能力最強(qiáng)，推斷其主要原因有：一方面是其葉綠素含量較高，可以產(chǎn)生更多的[H]和ATP；另一方面是其蛋白質(zhì)含量較高，含有更多的參與光合作用的酶．
（4）栽培以后，P2植株干重顯著大于對(duì)照，但籽實(shí)的產(chǎn)量并不高，最可能的生理原因是P2植株光合作用能力強(qiáng)，但向籽實(shí)運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物少．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

8．如圖為電子顯微鏡視野中觀察到的某真核細(xì)胞的一部分，請(qǐng)分析后回答：

（1）此圖是低等植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖．圖示細(xì)胞處于細(xì)胞周期的分裂間期，此時(shí)在光學(xué)顯微鏡下觀察明顯可見(jiàn)細(xì)胞核中有核仁存在．
（2）圖中屬于生物膜系統(tǒng)的是2、3、4、5、7 （填序號(hào)）．此細(xì)胞中，含有胸腺嘧啶且能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的細(xì)胞器有3、5（填序號(hào)）．
（3）物質(zhì)代謝過(guò)程中可以產(chǎn)生水的細(xì)胞器除葉綠體、線粒體外，還有核糖體（高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）（寫(xiě)出一種）等．
（4）此細(xì)胞是不是在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件下觀察線粒體的理想實(shí)驗(yàn)材料？不是，原因是當(dāng)用健那綠給線粒體染色時(shí)，該細(xì)胞含有葉綠體，其中的色素會(huì)起干擾作用．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

15．如圖是我國(guó)北方某農(nóng)場(chǎng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題．

（1）蚯蚓和蒼蠅屬于生態(tài)系統(tǒng)成分的分解者．
（2）適當(dāng)增加該生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)作物、家禽和家畜等生物種類，有利于提高該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性．
（3）要利用該生態(tài)系統(tǒng)供養(yǎng)更多的人，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)人的食物結(jié)構(gòu)？增大或提高植物性食物的比例．
（4）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑欣L制該生態(tài)系統(tǒng)中由生產(chǎn)者與消費(fèi)者構(gòu)成的食物網(wǎng)．   
（5）從資源化、無(wú)害化角度分析，途徑②、④優(yōu)于③的原因是通過(guò)多層次分級(jí)利用有機(jī)廢棄物，既充分利用了有機(jī)物中的能量，又減少了環(huán)境污染．
（6）沼氣池中的能量流向哪些生物類群？人、農(nóng)田里的微生物和沼氣池的分解者．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：解答題

4．如圖1表示利用生物技術(shù)制備抗X的單克隆抗體的過(guò)程：圖2表示體外受精培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程：圖3表示番茄和馬鈴薯植物細(xì)胞融合和再生植株的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

已知：
（1）圖1中制備單克隆抗體的過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)兩次篩選，其中第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞．該過(guò)程所用到的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)．
（2）圖2參與體外受精的精子需要經(jīng)過(guò)成熟和獲能的過(guò)程，才能是卵細(xì)胞受精，若要獲得多頭于此優(yōu)質(zhì)奶牛相同的小牛，可對(duì)圖2中囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割后進(jìn)行胚胎移植，以上技術(shù)是在體外（填“體外”或“體內(nèi)”）完成的．
（3）圖3中過(guò)程③常用的試劑是聚乙二醇（或PEG）．融合的原生質(zhì)體形成雜種細(xì)胞的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁（或形成新的細(xì)胞壁），該過(guò)程與細(xì)胞中高爾基體（或高爾基體、線粒體）（細(xì)胞器）的活動(dòng)密切相關(guān)．
（4）過(guò)程⑤和⑥分別表示脫分化和再分化．

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法，正確的是（　�。�
A．染色體上DNA中堿基對(duì)的替換、缺失、增添一定引起基因突變
B．基因突變、基因重組和染色體變異均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察
C．基因重組和染色體數(shù)目變異均不會(huì)引起基因中堿基序列的改變
D．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)染色單體分離使染色體數(shù)目加倍

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

7．下列關(guān)于溶酶體的敘述中，錯(cuò)誤的是（　　）
A．被溶酶體分解后的產(chǎn)物都排出細(xì)胞外
B．能分解衰老、損傷的細(xì)胞器
C．是細(xì)胞的消化車(chē)間，內(nèi)部含有多種水解酶
D．能吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病菌

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：選擇題

7．下列關(guān)于細(xì)胞學(xué)說(shuō)的敘述，正確的是（　�。�
A．1665年，英國(guó)科學(xué)家羅伯特•虎克發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞，并創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說(shuō)
B．細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切生物都是由細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所組成
C．細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有自己的生命，又對(duì)其他細(xì)胞共同組成的整體生命起作用
D．所有生物都可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生

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