Question

研究證實(shí)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）研究發(fā)現(xiàn)正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L．為滿足能量需要，解決這一矛盾的合理途徑是

 

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（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)胞不僅能釋放典型的神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化．據(jù)圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號分子的證據(jù)之一是科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有

 

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（4）ATP的含量可作為細(xì)胞活性的指標(biāo)，為了研究不同濃度的X物質(zhì)對動物細(xì)胞活性的影響，以細(xì)胞內(nèi)ATP濃度為觀測指標(biāo)，請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，繪制用于呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
材料和用具：肝細(xì)胞懸浮液、細(xì)胞培養(yǎng)液、培養(yǎng)瓶等．
（要求：答題時(shí)ATP含量的檢測方法不做具體要求）
①實(shí)驗(yàn)思路：

 

②繪制一個用于呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系，并注明坐標(biāo)軸的名稱：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：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）ATP在生物體內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化，用掉多少馬上形成多少．細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，既為生命活動及時(shí)提供了能量，又避免一時(shí)用不盡的能量白白流失掉．
 （2）ATP結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P；ATP由一個腺苷和三個磷酸基組成，ATP在有關(guān)酶的作用下，脫去3個磷酸基團(tuán)后只剩下A，即腺苷．
（3）圖中獲取信息：神經(jīng)遞質(zhì)由突觸前膜釋放作用于突觸后膜．科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)靶細(xì)胞膜能接受到部分神經(jīng)信號．ATP由突觸前膜的小泡釋放，經(jīng)過突觸間隙作用于靶細(xì)胞膜的ATP受體．
（4）實(shí)驗(yàn)自變量為X物質(zhì)的濃度，因變量為動物細(xì)胞活性的大�。畬⒌攘康母渭�(xì)胞懸浮液分別培養(yǎng)于添加了不同濃度的X物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液和不含X物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液中或者以不添加X物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液為對照，一定時(shí)間后檢測各組細(xì)胞中的 ATP的含量，
實(shí)驗(yàn)預(yù)測結(jié)果：
若隨著X物質(zhì)濃度的增加細(xì)胞中ATP的含量逐漸增加，則X物質(zhì)能促進(jìn)細(xì)胞活性；
若隨著X物質(zhì)濃度的增加細(xì)胞中ATP的含量逐漸減少，則X物質(zhì)能抑制細(xì)胞活性；
若添加不同濃度X物質(zhì)的細(xì)胞中ATP含量與對照組相似，則X物質(zhì)對細(xì)胞活性沒有影響．
故答案為：
（1）ATP和ADP相互迅速轉(zhuǎn)化
（2）腺苷
（3）受體
（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：將等量的肝細(xì)胞懸浮液分別培養(yǎng)于添加了不同濃度的X物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液和不含X物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液中或者以不添加X物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液為對照，一定時(shí)間后檢測各組細(xì)胞中的ATP的含量，
實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：若隨著X物質(zhì)濃度的增加細(xì)胞中ATP的含量逐漸增加，則X物質(zhì)能促進(jìn)細(xì)胞活性；
若隨著X物質(zhì)濃度的增加細(xì)胞中ATP的含量逐漸減少，則X物質(zhì)能抑制細(xì)胞活性；
若添加不同濃度X物質(zhì)的細(xì)胞中ATP含量與對照組相似，則X物質(zhì)對細(xì)胞活性沒有影響

點(diǎn)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(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，意在考查考生的識圖能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，屬于中檔題．