Question

ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。回答下列相关问题：

（1）在适宜光照下，植物叶肉细胞内能产生ATP的场所有____________________（填细胞结构），ATP中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有__________，由此推测催化高能磷酸键断裂的酶的最适pH值应偏__________（填“酸性”或“碱性”）。

（2）与葡萄糖相比，ATP分子中蕴含的能量较少，但两者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量，从ATP的化学性质分析其原因是______________________________。

（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，所得数据如下表所示：

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

该实验的实验结论是____________________，推测X物质最可能作用于____________________（填细胞结构）。

Answer

细胞质基质、线粒体和叶绿体 一磷酸腺苷（AMP）和磷酸 酸性 ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易断裂也易合成 随着X物质浓度在一定范围内增加，细胞内ATP浓度逐渐降低，细胞死亡率逐渐增高 线粒体

【解析】

1.ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为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。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量。ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

2.由“研究X物质对动物细胞的影响”和“测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率”可知，该实验的自变量是X物质的浓度，因变量是组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。由表中数据可看出随着X物质的浓度的增加，细胞内ATP的含量下降，细胞的死亡率增加。说明该物质能够抑制细胞呼吸，甚至导致细胞死亡。

（1）植物叶肉细胞的细胞质基质、线粒体中进行的细胞呼吸过程能产生ATP，叶绿体中进行光合作用也能产生ATP；叶绿体光反应阶段产生的ATP只能为暗反应提供能量，所以用途比较单一。根据ATP的结构A-P～P～P可知，ATP中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有一磷酸腺苷，该物质也是腺嘌呤核糖核苷酸，另一种物质是磷酸；因为ATP水解的产物都偏酸性，所以ATP水解反应处于酸性微环境中，在这种微环境中发挥作用的酶类最适pH应该也是偏酸性。

（2）ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解成ADP并释放大量能量，所以ATP能为细胞的生命活动直接提供能量。

（3）根据以上分析，由表中数据可看出随着X物质的浓度的增加，细胞内ATP的含量下降，细胞的死亡率增加。说明该物质能够抑制细胞呼吸，甚至导致细胞死亡，推测X物质最可能作用于线粒体。