Question

8．ATP既是神经元的“能量通货”，也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子．一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化．ATP作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答下列问题：

（1）人体细胞中的ATP主要来自细胞呼吸（生理过程），其分子结构简式是A-P～P～P．研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol•L^-1，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是ATP与ADP相互迅速转化．
（2）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）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，经过多次实验后，所得数据如表所示：

实验组 编号	X物质的浓度 （μg•mL-1）	细胞内ATP的浓度 （nmol•mL-1）	细胞死亡 的百分率
A	0	80	1
B	2	70	2
C	4	50	10
D	8	20	25
E	16	5	70
F	32	1	95

①该实验的对照组是A组，自变量是X物质的浓度，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率．
②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加．

Answer 1

分析 1、由题干和图可知，细胞膜上存在着P2X、P2Y和P1受体，而ATP与P2X和P2Y受体特异性结合，直接引起神经纤维发生电位变化，则ATP可以在神经细胞之间传递信息．
2、ATP全名叫做三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键；
3、细胞中ATP和ADP的含量不多，是不断的相互转化，维持动态平衡的；
4、合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用．

解答 解：（1）动物细胞中的ATP来自细胞呼吸；ATP结构简式是A-P～P～P；ATP在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP相互迅速转化，用掉多少马上形成多少．
（2）ATP由一个腺苷和三个磷酸基组成，ATP在有关酶的作用下，脱去3个磷酸基团后只剩下A，即腺苷．
（3）①该实验的对照组是A 组，其他为实验组，实验的自变量是X物质的浓度，因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率．
②实验数据表明，细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增．
故答案为：
（1）细胞呼吸　   A-P～P～P　  ATP与ADP相互迅速转化
（2）腺苷
（3）①A        X物质的浓度
细胞内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

点评 本题以ATP为素材，结合信号分子作用机理图，考查ATP和和探究实验的内容，意在考查考生的识图能力和实验探究能力，属于中档题．