Question

15．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作為信號分子的作用機(jī)理如圖所示，請分析回答下列問題

（1）人體細(xì)胞中的ATP主要來自細(xì)胞呼吸（生理過程），其分子結(jié)構(gòu)簡式是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，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個磷酸基團(tuán)逐個脫離下來，最后剩下的是腺苷．
（3）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24小時，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(shí)驗(yàn)后，所得數(shù)據(jù)如表所示：

實(shí)驗(yàn)組編號	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
③若用混有濃度為2μg•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；妨礙主動運(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．研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時有40kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，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）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）①分析表格中的數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)的因變量是細(xì)胞中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)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）細(xì)胞呼吸　A-P～P～P　ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化  
（2）腺苷   
（3）①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   
③阻礙消化酶的合成和分泌，影響消化；妨礙主動運(yùn)輸，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收

點(diǎn)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(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)生的識圖能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．