Question

8．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^-1，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
A	0	80	1
B	2	70	2
C	4	50	10
D	8	20	25
E	16	5	70
F	32	1	95

①該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組是A組，自變量是X物質(zhì)的濃度，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．

Answer 1

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；
4、合成ATP的能量來(lái)自呼吸作用或光合作用．

解答 解：（1）動(dòng)物細(xì)胞中的ATP來(lái)自細(xì)胞呼吸；ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A-P～P～P；ATP在生物體內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化，用掉多少馬上形成多少．
（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該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組是A 組，其他為實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)的濃度，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，細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增．
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）①A        X物質(zhì)的濃度
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

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，考查ATP和和探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，意在考查考生的識(shí)圖能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，屬于中檔題．