Question

(7分)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如图所示。请分析回答问题。

（1）神经细胞中的ATP主要来自______________(生理过程)。研究发现，正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP，ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要。人体解决这一矛盾的合理途径是____________。

（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____________。

（3）据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子实验思路是：科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现某些神经细胞___________ (能或不能)发生电位变化，从而确定猜测的正确性。

（4）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24h。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：

①该实验的因变量是_______________________。

②实验数据表明，细胞内ATP浓度下降，细胞死亡率增加。推测X物质最可能作用于______________(细胞结构)。

③若用混有浓度为2 ng·mL^-1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠吸收葡萄糖的速率__________(填“减慢”或“加快”或“不变”)。   

Answer

（每空1分，共7分）

（1）有氧呼吸(呼吸作用) ATP和ADP相互(迅速)转化

（2）腺苷（腺嘌呤核苷） （3）能

（4）①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率（缺一不得分） ②线粒体 ③减慢

【解析】

试题分析：（1）ATP是生命活动所需能量的直接来源，ATP的形成途径有光合作用、呼吸作用。神经细胞不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，所以神经细胞中的ATP主要来自有氧呼吸(呼吸作用)。ADP与ATP的相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中，使细胞中ADP和ATP的含量保持相对稳定。

（2）ATP由1个腺苷（腺嘌呤核苷）和3个磷酸基团通过一定的化学键连接而成，如果磷酸基团完全脱落，剩下的是腺苷。

（3）分析图示可知，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：设法把ATP与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现某些受体细胞（神经细胞）仍能接受到部分神经信号而发生电位变化，从而确定猜测的正确性。

（4）①依题意可知，该实验的自变量是X物质的浓度，因变量就是所测量的各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。②动物细胞中的ATP主要来源于有氧呼吸，有氧呼吸的主要场所是线粒体。表中实验数据显示：随着X物质的浓度增加，细胞内ATP的浓度下降，细胞能量供应减少，导致细胞死亡的百分率增加，据此可推测X物质最可能作用于线粒体。③小肠吸收葡萄糖的方式是主动运输，主动运输需要消耗ATP，若用混有浓度为2 ng·mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠，会使大鼠细胞内产生的ATP减少，致使小肠吸收葡萄糖的速率减慢。

考点：本题考查ATP、神经细胞间的传递、实验设计的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力，以及具备验证简单生物学事实的能力。