Question

细胞中的少部分ATP会在酶的催化下形成cAMP，cAMP在调节细胞代谢方面发挥重要作用。下图甲是肾小管上皮细胞部分生理过程图解，图乙是该细胞膜局部亚显微结构图解，请回答相关问题：

（1）ATP合成酶主要存在于各种细胞的膜结构上。具体而言，ATP合成酶在植物细胞中主要存在于_______________膜上，在原核细胞中主要存在于_______________膜上。

（2）图甲中cAMP的增多改变了细胞中某些酶的活性，这些酶活性改变后，通过促进_______________，促进细胞对水的重吸收。请写出该过程的遗传信息传递途径：_______________。

（3）图甲中cAMP在细胞中被称为“第二信使”，则该过程中的“第一信使”指的是_______激素。图甲所示生理过程体现了细胞膜的______________________________功能。

（4）图乙1～5过程中，需要消耗ATP的有_______________，判断的依据是_______________。

Answer

线粒体内膜和叶绿体类囊体膜 细胞 水通道蛋白的合成 抗利尿 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流 1和5 它们是逆浓度梯度运输

【解析】

图甲中信号分子与受体结合，可促进细胞内的ATP形成cAMP，cAMP调节相关酶的活性可促进水通道蛋白基因的转录和翻译，形成水通道蛋白分布在细胞膜上，促进水分的吸收。图乙中1和5的运输方式为主动运输，2为自由扩散，3和4为协助扩散。

（1）ATP合成酶的作用是催化ATP的合成，主要存在于各种细胞的膜结构上。在植物细胞的线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上均能合成ATP，均分布有ATP合成酶。原核细胞没有具膜的细胞器，ATP合成酶主要存在于细胞膜上。

（2）图甲中cAMP的增多改变了细胞中某些酶的活性，这些酶活性改变后，通过促进水通道蛋白的合成，进而促进细胞对水的重吸收。该过程的遗传信息传递途径：。

（3）抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收，图甲中cAMP在细胞中被称为“第二信使”，则该过程中的“第一信使”指的是垂体释放的抗利尿激素。图甲所示生理过程包括信号分子与受体的识别和水分子进入细胞，故体现了细胞膜的控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流功能。

（4）图乙1～5过程中，逆浓度梯度运输的为1和5，为主动运输方式，需要载体和消耗ATP。