Question

【題目】最新研究證實(shí)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(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)分析回答：

(1)在下列生物體的生命活動(dòng)中，不直接依賴于ATP水解的是（________）

A．胃蛋白酶的合成 B．細(xì)胞的生長(zhǎng)

C．骨骼肌的收縮 D．紅細(xì)胞吸收葡萄糖

(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(gè)脫離下來(lái)，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(cè)ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的實(shí)驗(yàn)思路是：_______________________________________________________________________。

(4)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)如表所示：

實(shí)驗(yàn)組編號(hào)	X物質(zhì)的濃度(mg·mL－1)	細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度(m mol·mL－1)	細(xì)胞死亡的百分率
A	0	80	1
B	2	70	3
C	4	50	10
D	8	20	25
E	16	5	70
F	32	1	95

①該實(shí)驗(yàn)的因變量是_____________________________________。

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？__________________________。

Answer 1

【答案】 D 腺苷 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)受體細(xì)胞仍能接受到部分神經(jīng)信號(hào);科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受體 細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率 細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡的百分率增加

【解析】試題分析：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(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；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；合成ATP的能量來(lái)自呼吸作用或光合作用。

（1）胃蛋白酶的合成、細(xì)胞的生長(zhǎng)、骨骼肌的收縮都需要消耗能量，依靠ATP的水解，而紅細(xì)胞以協(xié)助擴(kuò)散形式吸收葡萄糖，不需要消耗能量，故選D。

（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）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。要想知道ATP是否能作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子，應(yīng)先排除典型神經(jīng)遞質(zhì)的作用，所以科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是：①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(hào)；②科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受體。

（4）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，該�?shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)的濃度不同，因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。

②因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，因變量之間關(guān)系為細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡的百分率增加。