Question

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右图所示。请分析回答有关问题。

（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24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/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的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，发现接收ATP信号的细胞__________。

（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，所得数据如图所示：

①该实验的因变量是____________________。

②实验数据表明，细胞内ATP浓度下降，________供应减少，细胞死亡率增加。

③若用混有浓度为2ng/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能会受到_________（填“促进”或“抑制”）。

Answer

（1）有氧呼吸（细胞呼吸） ATP和ADP相互（迅速）转化

（2）腺苷

（3）仍能接受到部分神经信号

（4）①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率（缺一不可） ②能量 ③抑制

【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。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，致使其小肠的消化和吸收功能受到抑制。

考点：ATP、神经细胞间的传递、实验设计的相关知识