Question

12．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)理如圖所示．請分析回答：
（1）神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自呼吸作用（生理過程），其結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P．
（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）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ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：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；②科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受體．
（4）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24h，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)過多次實驗后，所得數(shù)據(jù)如下表所示：
①該實驗因變量是細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率．
②實驗數(shù)據(jù)表明，該實驗因變量之間的聯(lián)系是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增加．
③若用混有濃度為2mg•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；阻礙主動運(yùn)輸，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收．

Answer 1

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(tuán)．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(xué)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(xì)胞的各處；ATP合成在線粒體，葉綠體，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．

解答 解：（1）動物細(xì)胞中的ATP來自細(xì)胞呼吸，其結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P．
（2）ATP由一個腺苷和三個磷酸基組成，ATP在有關(guān)酶的作用下，脫去3個磷酸基團(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)家的實驗設(shè)計思路是：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；②科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受體．
（4）①分析表格中的數(shù)據(jù)可知，該實驗的因變量是細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率．實驗數(shù)據(jù)表明，該實驗因變量之間的聯(lián)系是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增加．③若用混有濃度為2mg•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；阻礙主動運(yùn)輸，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收．
故答案為：
（1）呼吸作用　       A-P～P～P　
（2）腺苷　
（3）典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞  受體　
（4）①細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率　
     ②細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增加　
     ③合成和分泌　主動運(yùn)輸

點評 本題以ATP為素材，結(jié)合信號分子作用機(jī)理圖和探究實驗，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)生的識圖能力、實驗設(shè)計能力和實驗探究能力．