题目内容

14．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如图所示．请分析回答：

（1）神经细胞中的ATP主要来自呼吸作用（生理过程）．研究发现，正常成年人安静状态下24小时有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是ATP和ADP相互迅速转化．
（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，最后剩下的是腺苷．
（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；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体．
（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
A0801
B2703
C45010
D82025
E16570
结合表中数据，解释因变量间的关系：细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加．

分析 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．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；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；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在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP相互迅速转化．
（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）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．要想知道ATP是否能作为神经细胞间传递信息的信号分子，应先排除典型神经递质的作用，所以科学家的实验设计思路是：①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；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的受体．
（4）ATP是生命活动的直接能源物质．细胞内ATP浓度越大，为生命活动提供能量越多，细胞死亡率越少；反之亦然．食物在小肠内被消化需要消化酶催化，有些食物如氨基酸等物质通过主动运输方式在小肠内壁被吸收．主动运输需要能量和载体蛋白协助．由表格可知X物质浓度越高，细胞产生ATP量越少，细胞死亡率越高．
故答案为：
（1）呼吸作用              ATP和ADP相互迅速转化
（2）腺苷
（3）典型神经递质在神经细胞间的信息传递    受体
（4）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．

练习册系列答案
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7．chlL基因是蓝藻拟核DNA上与叶绿素合成有关的基因．为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失chlL基因的变异株细胞．构建过程如下：

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第④步：将重组质粒2导入蓝藻细胞，由于改造后的基因与chlL基因仍有很长的序列相同，所以能准确地与其发生同源重组，产生出缺失chlL基因的突变株．
请根据上述资料，回答下列问题：
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5．某地一年生的某种植物群体，其基因型为aa，开白色花．有一年，洪水冲来了许多AA和Aa种子，开红色花．不久后群体基因型频率变为55%AA、40%Aa、5%aa．回答下列有关的问题：
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（2）洪水冲来了许多AA和Aa种子后，该群体的A的基因频率为75%，发洪水后该种群的基因频率改变了，这不是（填“是”或“不是”）自然选择的结果．
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