Question

研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理下图所示。请分析回答：

（1）神经细胞中的ATP主要来自     (生理过程)，其结构简式是        。正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是             。

（2）由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来。最后剩下的是      。

（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是:①科学家用化学物质阻断       后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号;②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的        。

（4）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24小时。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：

实验编号	X物质浓度（ng mL^－1）	细胞内ATP浓度（nmoL mL^－1）	细胞死亡百分率
A	0	80	1
B	2	70	3
C	4	50	10
D	8	20	25
E	16	5	70

①该实验的因变量是             。

②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是         。

③若用混有浓度为2ng mL^-1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的           ，影响消化；妨碍            ，影响营养物质的吸收。

Answer

（1）呼吸作用 A—P～P～P ATP和ADP相互迅速转化

（2）腺苷

（3）①典型神经递质在神经细胞间的信息传递 ②受体

（4）①细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率

②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加

③合成和分泌 主动运输

【解析】（1）动物中ATP合成所需能量来自于呼吸作用，ATP的结构式为A—P～P～P。细胞中ATP和ADP的相互转化，既为生命活动及时提供了能量，又避免一时用不尽的能量白白流失掉。

（2）由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。

（3）①图中获取信息，神经递质由突触前膜释放作用于突触后膜；科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号。

②ATP由突触前膜的小泡释放，经过突触间隙作用于靶细胞膜的ATP受体P2X受体。

（4）①该实验中，自变量是X物质的浓度，因变量是细胞中ATP的浓度和细胞死亡的百分率。

②由实验数据可知，细胞内ATP的浓度下降，能量供应减少，使细胞死亡率增加。

③若用混有浓度为2mg•mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是X物质阻碍消化酶的合成和分泌，抑制小肠的消化；阻碍主动运输，影响营养物质的吸收。

【考点定位】ATP的结构和功能、神经调节、物质跨膜运输