Question

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）神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自

 

 （生理過程）．研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40kgATP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

 

．
（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，最后剩下的是

 

．
（3）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：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)接收ATP信號(hào)的細(xì)胞

 

．
（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)過多次試驗(yàn)后：所得數(shù)據(jù)如圖所示：

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

①該實(shí)驗(yàn)的因變量是

 

．
②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，

 

供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡率增加．
③若用混有濃度為2ng 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會(huì)受到

 

（促進(jìn)/抑制）．

Answer 1

考點(diǎn)：ATP在能量代謝中的作用的綜合,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程

專題：

分析：ATP 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用；③場(chǎng)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）ATP合成所需能量：動(dòng)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．細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，即為生命活動(dòng)及時(shí)提供了能量，又避免一時(shí)用不盡的能量白白流失掉．
（2）ATP 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來．最后剩下的是A腺苷．
（3）圖中獲取信息：神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放作用于突觸后膜，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)．
（4）①因變量是因?yàn)樽宰兞坎煌�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(dòng)的直接能源物質(zhì)．細(xì)胞內(nèi)ATP濃度越大，為生命活動(dòng)提供能量越多，細(xì)胞死亡率越少；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(dòng)運(yùn)輸方式在小腸內(nèi)壁被吸收．主動(dòng)運(yùn)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(shí)ATP的生成量減少，為生命活動(dòng)提供能量就少，妨礙主動(dòng)運(yùn)輸，抑制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收．
故答案為：
（1）有氧呼吸（呼吸作用）   ATP和ADP相互（迅速）轉(zhuǎn)化
（2）腺苷
（3）仍能接受到部分神經(jīng)信號(hào)
（4）①細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率   ②能量    ③抑制

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．