cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。

13.(2021·天津市宝坻区第一中学高三三模)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,其结构组成如图1所示。人在饥饿时,肾上腺髓质分泌肾上腺素可参与血糖调节,使血糖浓度升高,调节机理及部分过程如图2所示。请回答下列问题:
 
(1)图1中,A所示物质名称是___________,每个cAMP分子含有___________个高能磷酸键。
(2)图2中,ATP的合成场所是__________。正常情况下,肾上腺素、cAMP、葡萄糖、糖原可存在于人体内环境中的有__________。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是__________。发生图示生理过程时,血管C、E两处的血糖浓度大小关系最可能为__________。
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,它最可能是__________与肾上腺素作用关系是__________。
(5)结合图2分析,下列因素中可能会引发低血糖症的有__________(填下列字母)。
a.体内产生G2蛋白抗体             b. 体内产生肾上腺素受体的抗体
c.信号分子X含量过高             d. 控制酶P合成的基因发生突变
答案】(1)腺嘌呤    0    (2)细胞质基质和线粒体    肾上腺素、葡萄糖    (3)神经调节    C<E    (4)胰岛素    拮抗    (5)bcd    
分析
cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的一种细胞内的信号分子,分析图1可知,A为腺嘌呤,与一分子核糖和一分子磷酸连在一起。分析图2可知,下丘脑通过神经支配肾上腺髓质使其分泌肾上腺素,通过血液运输后,肾上腺素作用于靶细胞(肝脏细胞)膜上的受体,引起靶细胞内的代谢变化。
详解
(1)图1中,A所示物质名称是腺嘌呤,B处化学键是连接核糖和磷酸的磷酸二酯键,由于每个cAMP分子是由ATP脱去两个磷酸基后环化而成的,即ATP断裂两个高能磷酸键后形成的,故cAMP不含高能磷酸键。
(2)图2中,细胞通过呼吸作用产生ATP,故ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体。正常情况下,肾上腺素、葡萄糖可存在内环境中,而cAMP、糖原存在细胞内,不属于内环境中的成分。
(3)图2中,肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配,其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖,使血糖升高,而血流方向为C→D→E,所以E处比C、D处血糖高,故发生图示生理过程时,血管C、E两处的血糖浓度大小关系最可能为C<E。
(4)当血糖含量升高后,信号分子X发挥作用,据图可知X能抑制肝糖原分解,所以它最可能是胰岛素,能降低血糖,与肾上腺素作用相反,故关系是拮抗。
(5)a.信号分子X作用于G2蛋白,产生与肾上腺素相反的作用,若体内产生G2蛋白抗体,则该抗体会与G2蛋白结合,使信号分子X不能与G2蛋白结合,导致血糖升高,a错误;
b. 若体内产生肾上腺素受体的抗体,该抗体会与肾上腺素受体结合,则肾上腺素不能与相应受体结合,使血糖降低,b正确;
c.信号分子X含量过高,与G2蛋白结合,会抑制肝糖原分解形成葡萄糖,使血糖降低,c正确;
d. 酶P活化可催化肝糖原的水解,控制酶P合成的基因发生突变,会使肝糖原分解速率降低,进而使血糖随着细胞的消耗而降低,d正确。
故选bcd。
【点睛】
本题考查ATP的结构和血糖调节的过程,意在考查考生分析图示获取信息的能力,以及应用所学知识解决实际问题的能力。
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