Question

科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维(可理解为细胞膜)里注入微量的放射性同位素 ²⁴Na^＋，不久检测到神经纤维周围溶液中存在²⁴Na^＋。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和 ATP，测得神经纤维周围溶液中²⁴Na^＋的量的变化如图所示，则：

（1）据图可知，加入某药物后，溶液中²⁴Na^＋的量_________；而加入 ATP 后，溶液中 ²⁴Na^＋的量__________。由此可见，神经纤维排出 ²⁴Na^＋需要消耗__________，通过细胞膜的方式是___________________。

（2）某药物的作用机理可能是________________________________________。

（3）神经细胞通过呼吸作用分解葡萄糖的过程属于____________（“吸能反应”或“放能反应”），该过程中合成的ATP作为_________能源物质用于各种生命活动。

Answer

保持不变 增加 ATP 主动运输 抑制ATP的合成（或阻碍细胞呼吸） 放能反应 直接

【解析】

分析题文描述与题图可知：神经纤维周围溶液中的 24Na＋来源于神经细胞。在神经纤维膜外溶液中加入某药物，溶液中24Na＋的量不变，加入ATP，则溶液中24Na＋的量增加，说明神经细胞排出24Na＋需要消耗ATP，而某种药物则会抑制细胞中ATP的生成。

(1) 题图显示：加入某药物后，溶液中 24Na＋的量保持不变；加入 ATP 后，溶液中 24Na＋的量增加。由此可见，神经纤维排出 24Na＋需要消耗ATP，因此24Na＋通过细胞膜的方式是主动运输。

(2) 结合对(1)的分析可知：加入某药物后抑制了24Na＋的跨膜运输，加入ATP后，24Na＋的运输恢复正常，说明24Na＋的跨膜运输需要ATP，而某药物的作用机理可能是抑制ATP的合成（或阻碍细胞呼吸）。

(3) 神经细胞通过呼吸作用分解葡萄糖的过程会释放能量，属于放能反应。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。