Question

15．研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理下图所示．请分析回答：

（1）神经细胞中的ATP主要来自有氧呼吸（生理过程）．研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40KgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2--10m mol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是ATP和ADP相互转化．
（2）由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来．最后剩下的是腺苷．
（3）为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次试验后，所得数据如表所示：

实验组编号	A	B	C	D	E	F
X物质的浓度（ng/ml）	0	2	4	8	15	32
细胞内ATP的浓度（nmol/ml）	80	70	50	20	5	1
细胞死亡的百分率	1	3	10	25	70	95

①该实验的自变量是X物质的浓度．
②由表中实验数据可知，细胞死亡率增加的直接原因是细胞内ATP浓度下降，能量供应减少．
③若浓度为2ng/ml的X物质注射到大鼠体内，其小肠的消化和吸收功能会受到抑制（促进/抑制）．

Answer 1

分析 由题干和图可知，细胞膜上存在着P2X、P2Y和P1受体，而ATP与P2X和P2Y受体特异性结合，直接引起神经纤维发生电位变化，则ATP可以在神经细胞之间传递信息．ATP全名叫做三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键；细胞中ATP和ADP的含量不多，是不断的相互转化，维持动态平衡的；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用．

解答 解：（1）ATP合成所需能量：动物中为呼吸作用转移的能量．植物中来自光合作用和呼吸作用．ATP的结构简式是A-P～P～P．细胞中ATP和ADP的相互转化，即为生命活动及时提供了能量，有避免一时用不尽的能量白白流失掉．
 （2）ATP由1分子腺嘌呤、1分子核酸和3分子磷酸组成．其中A代表腺嘌呤核苷．
（3）①因变量是因为自变量不同引起的不同结果．题中自变量是X物质浓度；因变量是细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率．
    ②ATP是生命活动的直接能源物质．细胞内ATP浓度越大，为生命活动提供能量越多，细胞死亡率越少；反之亦然．
    ③食物在小肠内被消化需要消化酶催化，有些食物如氨基酸等物质通过主动运输方式在小肠内壁被吸收．主动运输需要能量和载体蛋白协助．由表格可知X物质浓度越高，细胞产生ATP量越少，细胞死亡率越高．细胞死亡影响消化酶的合成和分泌，同时ATP的生成量减少，为生命活动提供能量就少，妨碍主动运输，影响营养物质的吸收．
故答案为：
（1）有氧呼吸     ATP和ADP相互转化     
（2）腺苷
（4）①X物质的浓度 
②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少
③抑制

点评 本题以ATP为素材，结合信号分子作用机理图，考查ATP和和探究实验的内容，意在考查考生的识图能力和实验探究能力，属于中档题．