Question

【題目】ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物。回答下列相關(guān)問題：

（1）在適宜光照下，植物葉肉細胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有____________________（填細胞結(jié)構(gòu)），ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有__________，由此推測催化高能磷酸鍵斷裂的酶的最適pH值應(yīng)偏__________（填“酸性”或“堿性”）。

（2）與葡萄糖相比，ATP分子中蘊含的能量較少，但兩者中只有ATP能為細胞的生命活動直接提供能量，從ATP的化學(xué)性質(zhì)分析其原因是______________________________。

（3）為了研究X物質(zhì)對動物細胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細胞處理24h然后測量各組細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率，經(jīng)過多次試驗后，所得數(shù)據(jù)如下表所示：

實驗組編號	A	B	C	D	E	F
x物質(zhì)的濃度(ng ml-1)	0	2	4	8	15	32
細胞內(nèi)ATP的濃度(nmol mL-1)	80	70	50	20	5	1
細胞死亡的百分率(%)	1	3	10	25	70	95

?

該實驗的實驗結(jié)論是____________________，推測X物質(zhì)最可能作用于____________________（填細胞結(jié)構(gòu)）。

Answer 1

【答案】細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體??? 一磷酸腺苷（AMP）和磷酸??? 酸性??? ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠離腺苷的高能磷酸鍵易斷裂也易合成??? 隨著X物質(zhì)濃度在一定范圍內(nèi)增加，細胞內(nèi)ATP濃度逐漸降低，細胞死亡率逐漸增高??? 線粒體???

【解析】

1.ATP的中文名稱叫三磷酸腺苷，其結(jié)構(gòu)簡式為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。水解時遠離A的磷酸鍵容易斷裂，釋放大量的能量。ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。

2.由“研究X物質(zhì)對動物細胞的影響”和“測量各組細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率”可知，該實驗的自變量是X物質(zhì)的濃度，因變量是組細胞內(nèi)ATP的濃度和細胞死亡的百分率。由表中數(shù)據(jù)可看出隨著X物質(zhì)的濃度的增加，細胞內(nèi)ATP的含量下降，細胞的死亡率增加。說明該物質(zhì)能夠抑制細胞呼吸，甚至導(dǎo)致細胞死亡。

（1）植物葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體中進行的細胞呼吸過程能產(chǎn)生ATP，葉綠體中進行光合作用也能產(chǎn)生ATP；葉綠體光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP只能為暗反應(yīng)提供能量，所以用途比較單一。根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)A-P～P～P可知，ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有一磷酸腺苷，該物質(zhì)也是腺嘌呤核糖核苷酸，另一種物質(zhì)是磷酸；因為ATP水解的產(chǎn)物都偏酸性，所以ATP水解反應(yīng)處于酸性微環(huán)境中，在這種微環(huán)境中發(fā)揮作用的酶類最適pH應(yīng)該也是偏酸性。

（2）ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解成ADP并釋放大量能量，所以ATP能為細胞的生命活動直接提供能量。

（3）根據(jù)以上分析，由表中數(shù)據(jù)可看出隨著X物質(zhì)的濃度的增加，細胞內(nèi)ATP的含量下降，細胞的死亡率增加。說明該物質(zhì)能夠抑制細胞呼吸，甚至導(dǎo)致細胞死亡，推測X物質(zhì)最可能作用于線粒體。