Question

最新研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號分子，其作為信號分子的作用機(jī)理如圖所示．請分析回答：
（1）在下列生物體的生命活動中，不直接依賴于ATP水解的是

 

 
A．胃蛋白酶的合成   B．小腸上皮細(xì)胞吸收甘油
C．骨骼肌的收縮     D．紅細(xì)胞吸收葡萄糖
（2）由圖可知，細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個脫離下來，最后剩下的是

 

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（3）一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均為神經(jīng)細(xì)胞間的信號分子．據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：①科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷

 

在神經(jīng)細(xì)胞間的傳遞后，發(fā)現(xiàn)受體細(xì)胞仍能接收到

 

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②尋找到

 

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（4）為了研究X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24小時，然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，經(jīng)過多次實驗后，所得數(shù)據(jù)如表所示：

實驗組 編號	X物質(zhì)的濃度 （mg?mL-1）	細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度 （mmol?mL-1）	細(xì)胞死亡 的百分率
A	0	80	1
B	2	70	3
C	4	50	10
D	8	20	25
E	16	5	70
F	32	1	95

①該實驗的因變量是

 

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②請解釋該實驗的因變量之間為何有如此聯(lián)系？

 

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Answer 1

考點：ATP在能量代謝中的作用的綜合

專題：

分析：由題干和圖可知，細(xì)胞膜上存在著P2X、P2Y和P1受體，而ATP與P2X和P2Y受體特異性結(jié)合，直接引起神經(jīng)纖維發(fā)生電位變化，則ATP可以在神經(jīng)細(xì)胞之間傳遞信息．ATP全名叫做三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵；細(xì)胞中ATP和ADP的含量不多，是不斷的相互轉(zhuǎn)化，維持動態(tài)平衡的；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用．

解答： 解：（1）小腸上皮細(xì)胞吸收甘油是自由擴(kuò)散，紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散，自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要能量，故選BD．
（2）ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A-P～P～P，脫去磷酸基團(tuán)后剩下的是A，A表示腺苷．
（3）設(shè)計實驗應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則等，若研究ATP是否能在神經(jīng)元之間起傳遞信號的作用，實驗自變量是ATP的有關(guān)，因此需要排除神經(jīng)細(xì)胞分泌的典型神經(jīng)遞質(zhì)的干擾．發(fā)現(xiàn)受體細(xì)胞仍能接收到部分神經(jīng)信號，推測細(xì)胞中存在ATP受體，由此科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上ATP受體．
（4）①根據(jù)實驗?zāi)康目芍�，該實驗的自變量是X物質(zhì)的濃度不同，因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率；
②因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率，因變量之間關(guān)系為細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡的百分率增加．
故答案為：
（1）BD 
（2）腺苷
（3）①典型神經(jīng)遞質(zhì)    部分神經(jīng)信號
②科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受體
（4）①細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率
②細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，能量供應(yīng)減少，細(xì)胞死亡的百分率增加

點評：本題以ATP為素材，結(jié)合信號分子作用機(jī)理圖，考查ATP和和探究實驗的內(nèi)容，意在考查考生的識圖能力和實驗探究能力．