Question

【題目】最新研究證實ATP既是“能量通貨”，也可作為神經細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．細胞的生長

C．骨骼肌的收縮 D．紅細胞吸收葡萄糖

(2)由圖可知，細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，磷酸基團逐個脫離下來，最后剩下的是_______________。

(3)一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。據圖分析，科學家當初推測ATP可作為神經細胞間傳遞信息的信號分子的實驗思路是：_______________________________________________________________________。

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

實驗組編號	X物質的濃度(mg·mL－1)	細胞內ATP的濃度(m mol·mL－1)	細胞死亡的百分率
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_____________________________________。

②實驗數據表明，該實驗的因變量之間有何聯系？__________________________。

Answer 1

【答案】 D 腺苷 科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發現受體細胞仍能接受到部分神經信號;科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體 細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率 細胞內ATP濃度下降，能量供應減少，細胞死亡的百分率增加

【解析】試題分析：由題干和圖可知，細胞膜上存在著P2X、P2Y和P1受體，而ATP與P2X和P2Y受體特異性結合，直接引起神經纖維發生電位變化，則ATP可以在神經細胞之間傳遞信息。ATP全名叫做三磷酸腺苷，結構簡式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵；細胞中ATP和ADP的含量不多，是不斷的相互轉化，維持動態平衡的；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用。

（1）胃蛋白酶的合成、細胞的生長、骨骼肌的收縮都需要消耗能量，依靠ATP的水解，而紅細胞以協助擴散形式吸收葡萄糖，不需要消耗能量，故選D。

（2）ATP由一個腺苷和三個磷酸基組成，ATP在有關酶的作用下，脫去3個磷酸基團后只剩下A，即腺苷。

（3）一些神經細胞不僅能釋放典型神經遞質，還能釋放ATP，兩者均能引起受體細胞的膜電位變化。要想知道ATP是否能作為神經細胞間傳遞信息的信號分子，應先排除典型神經遞質的作用，所以科學家的實驗設計思路是：①科學家用化學物質阻斷典型神經遞質在神經細胞間的信息傳遞后，發現靶細胞膜能接受到部分神經信號；②科學家尋找到靶細胞膜上有ATP的受體。

（4）①根據實驗目的可知，該實驗的自變量是X物質的濃度不同，因變量是細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率。

②因變量是細胞內ATP的濃度和細胞死亡的百分率，因變量之間關系為細胞內ATP濃度下降，能量供應減少，細胞死亡的百分率增加。