Question

研究发现，睡眠主要依靠脑部多个脑区的胞外腺苷水平来调节。胞外腺苷作用机制类似于神经递质，神经元质膜上常见的腺苷受体（R）有 R₁ 和R₂ 两种。咖啡因是腺苷类似物，可能与某种 R 结合，但并不引起腺苷相应的效应。研究者用适量咖啡因分别处理野生型小鼠和R₁、R₂ 基因敲除小鼠，对照组用生理盐水处理，测定小鼠觉醒时间（即非睡眠时间），结果如图所示（箭头对应时刻为处理时刻）。下列叙述错误的是

A.咖啡因通过与R₁ 和 R₂ 结合发挥作用

B.过度摄入咖啡因会引起神经系统超负荷工作

C.ATP 在相关酶的催化下脱去 3 个磷酸基团后可形成腺苷

D.“提神”时，咖啡因不引起相应睡眠效应，减少腺苷与R的结合

Answer

A

【解析】

1、ATP的组成元素：C、H、O、N、P

2、ATP的结构式及各组分的含义：

ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键。一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个高能磷酸键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。

3、分析题图可知：R1、R2基因敲除小鼠的实验结果与野生型相比，R1敲除小鼠的实验组和对照组觉醒时间差异与野生型相似，R2敲除小鼠的实验组和对照组的觉醒时间无显著差异，与野生型差异显著，因此可推测咖啡因通过与R2结合发挥作用。

A、由于R1突变体的曲线图与野生型的变化一致，但R2突变体的觉醒时间有明显差异，可推导出咖啡因通过与R2结合发挥作用，A错误；

B、根据野生型曲线图中实验组可延长觉醒时间，可推导出过度摄入咖啡因会引起神经系统超负荷工作，B正确；

C、ATP为腺苷三磷酸，催化下脱去3个磷酸基团后可形成腺苷，C正确；

D、咖啡因是腺苷类似物，可能与某种R结合，“提神”时，咖啡因不引起相应睡眠效应，减少腺苷与R的结合，D正确；

故选A。