Question

19．研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細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理如圖所示．請分析回答問題．
（1）神經細胞中的ATP主要來自有氧呼吸（呼吸作用）（生理過程）．研究發現，正常成年人安靜狀態下24h有40kgATP發生轉化，而細胞內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和ADP相互（迅速）轉化．
（2）由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來．最后剩下的，是腺苷．
（3）據圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子實驗思路是：科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發現某些神經細胞能（能或不能）發生電位變化，從而確定猜測的正確性．
（4）為了研究x物質對動物細胞的影響，某研究小組用不同濃度的x物質將細胞處理24ho然后測量各組細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率，經過多次試驗后，所得數據如表所示：

實驗組編號	A	B	C	D	E	F
X物質的濃度（mg/mL）	0	2	4	8	15	32
細胞內ATP的濃度（mmol/mL）	80	70	50	20	5	1
細胞死亡的百分率	1	3	10	25	70	95

①該實驗的因變量是細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率．
②實驗數據表明，細胞內ATP濃度下降，細胞死亡率增加．推測X物質最可能作用于線粒體（細胞結構）．
③若用混有濃度為2ng•mL^-1的x物質的飼料鈳喂大鼠，其小腸吸收葡萄糖的速率減慢（填“減慢”或“加快”或“不變”）．

Answer 1

分析 動物細胞中合成ATP的生理活動是細胞呼吸，合成ATP的部位有細胞質基質和線粒體；由于無氧呼吸的產物乳酸中含有能量，因此葡萄糖進行無氧呼吸釋放的能量少，合成的ATP少；設計實驗應遵循對照原則和單一變量原則等；ATP去掉兩個磷酸基團后，剩下的結構腺嘌呤核糖核苷酸；根據實驗目的可知，該實驗的自變量是X物質的濃度不同，因變量是細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率；據表可知，X物質能使細胞中ATP的含量較少，而小腸的消化和吸收功能需要ATP，因此加入X物質對小腸的功能有抑制作用．

解答 解：（1）ATP合成所需能量：動物中為呼吸作用轉移的能量，植物中來自光合作用和呼吸作用．細胞中ATP和ADP的相互轉化，即為生命活動及時提供了能量，又避免一時用不盡的能量白白流失掉．
（2）ATP 的結構簡式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基團．ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來．最后剩下的是A腺苷．
（3）圖中獲取信息：神經遞質由突觸前膜釋放作用于突觸后膜，科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發現靶細胞膜能接受到部分神經信號．（4）①因變量是因為自變量不同引起的不同結果．題中自變量是X物質濃度，因變量是細胞中ATP的濃度和細胞死亡的百分率．
②線粒體是有氧呼吸的主要場所．細胞內ATP濃度越大，為生命活動提供能量越多，細胞死亡率越少；細胞內ATP濃度下降，能量供應減少，可能是X物質作用于線粒體所致．
③食物在小腸內被消化需要消化酶催化，有些食物如氨基酸等物質通過主動運輸方式在小腸內壁被吸收．主動運輸需要能量和載體蛋白協助．由表格可知X物質濃度越高，細胞產生ATP量越少，細胞死亡率越高．細胞死亡影響消化酶的合成和分泌，同時ATP的生成量減少，為生命活動提供能量就少，妨礙主動運輸，抑制營養物質的吸收．
故答案為：
（1）有氧呼吸（呼吸作用） ATP和ADP相互（迅速）轉化
（2）腺苷
（3）能
（4）①細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率 ②線粒體 ③減慢

點評 本題以ATP為素材，結合信號分子作用機理圖和探究實驗，考查ATP和細胞間信息傳遞的相關內容，意在考查學生的識圖能力、實驗設計能力和實驗探究能力．