Question

18．回答有關(guān)體溫調(diào)節(jié)和細(xì)胞產(chǎn)熱的問題．
動(dòng)物體在寒冷刺激下下丘腦通過神經(jīng)和體液的途徑調(diào)節(jié)體溫，如圖1，圖中字母表示器官或組織細(xì)胞，數(shù)字表示途徑．圖2為生活在寒冷地帶非冬眠小型哺乳動(dòng)物體內(nèi)褐色脂肪組織細(xì)胞（BAT細(xì)胞）產(chǎn)熱過程的示意圖．請(qǐng)分析回答．

（1）圖1中，A代表的組織細(xì)胞是腎上腺髓質(zhì)．途徑①以神經(jīng)調(diào)節(jié)方式傳遞信息，途徑②的信號(hào)分子是促甲狀腺素釋放激素．在持續(xù)的寒冷環(huán)境中，動(dòng)物體調(diào)節(jié)機(jī)體產(chǎn)熱的主要途徑是②③．（用圖1數(shù)字編號(hào)表示）
（2）圖2中，甲狀腺激素對(duì)BAT細(xì)胞的作用是CE（多選）．
A．促進(jìn)線粒體的氧化分解
B．使細(xì)胞中cAMP（環(huán)磷酸腺苷）增加
C．促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)
D．促進(jìn)去甲腎上腺素進(jìn)入細(xì)胞
E．增加去甲腎上腺素受體的數(shù)量
（3）在持續(xù)寒冷刺激的條件下，BAT細(xì)胞中的脂肪酸主要去路是D．
A．與甘油在線粒體內(nèi)重新合成甘油三酯
B．轉(zhuǎn)化成丙酮酸后再進(jìn)入線粒體參與糖代謝
C．在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被氧化成二碳化合物后再進(jìn)入線粒體
D．在線粒體基質(zhì)中被氧化成二碳化合物后再參與三羧酸循環(huán)
線粒體內(nèi)膜上富含ATP合成酶，能在跨膜H⁺濃度梯度的推動(dòng)下合成ATP．在BAT細(xì)胞中，UCP-1蛋白的作用是能增大線粒體內(nèi)膜對(duì)H⁺的通透性，消除H⁺梯度，減少ATP的合成．
（4）由此可知，UCP-1蛋白對(duì)細(xì)胞呼吸的作用效應(yīng)是（使有氧呼吸的最后階段釋放出來的）能量更多地轉(zhuǎn)化成熱能，減少ATP的生成．
（5）分析圖2，cAMP促進(jìn)BAT細(xì)胞產(chǎn)熱的機(jī)理是一方面cAMP促進(jìn)脂肪氧化分解；另一方面促進(jìn)UCP-1蛋白的合成，增加熱能轉(zhuǎn)化．

Answer 1

分析 據(jù)圖示分析，寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素，導(dǎo)致BAT細(xì)胞中cAMP增加，cAMP的直接作用是促進(jìn)脂肪分解和促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)．另一方面寒冷刺激還能使下丘腦合成并釋放促甲狀腺激素釋放激素的量增加，最終導(dǎo)致體內(nèi)甲狀腺激素的量增加．

解答 解：（1）寒冷刺激使冷覺感受器興奮，下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞使機(jī)體增加產(chǎn)熱減少散熱以維持體溫恒定，增加產(chǎn)熱的途徑是骨骼肌顫栗、立毛肌收縮、下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素分泌增加，使細(xì)胞代謝增強(qiáng)、下丘腦分泌②促甲狀腺激素釋放激素增加作用于B垂體，使垂體分泌促甲狀腺激素增加作用于C甲狀腺，使甲狀腺激素分泌增加作用幾乎于全身每一個(gè)細(xì)胞，使細(xì)胞代謝增強(qiáng)，從而增加產(chǎn)熱．另一方面皮膚血管收縮血流量減少、減少排汗等使散熱減少．此過程是神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)共同作用的結(jié)果．在持續(xù)的寒冷環(huán)境中，動(dòng)物體調(diào)節(jié)機(jī)體主要通過腎上腺激素和甲狀腺激素增強(qiáng)細(xì)胞代謝來增加產(chǎn)熱量．
（2）據(jù)圖分析可知，甲狀腺激素被BAT細(xì)胞吸收后，一方面增加去甲腎上腺素受體的數(shù)量；另一方面進(jìn)入細(xì)胞核中，促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)出UCP-1．故選：CE．
（3）在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，最終引起B(yǎng)AT細(xì)胞脂肪在細(xì)胞質(zhì)中分解為脂肪酸，脂肪酸進(jìn)入線粒體中，在線粒體基質(zhì)中被氧化成二碳化合物后再參與三羧酸循環(huán)，分解脂肪增加和ATP合成減少，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定．故選：D．
（4）分析圖2可知，UCP-1蛋白促進(jìn)線粒體，（使有氧呼吸的最后階段釋放出來的）能量更多地轉(zhuǎn)化成熱能，減少ATP的生成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加．
（5）分析圖2可知，cAMP促進(jìn)BAT細(xì)胞產(chǎn)熱的機(jī)理是一方面cAMP促進(jìn)脂肪氧化分解；另一方面促進(jìn)UCP-1蛋白的合成，增加熱能轉(zhuǎn)化．
故答案為：
（1）腎上腺髓質(zhì)     神經(jīng)調(diào)節(jié)     促甲狀腺素釋放激素     ②③
（2）CE
（3）D
（4）（使有氧呼吸的最后階段釋放出來的）能量更多地轉(zhuǎn)化成熱能，減少ATP的生成
（5）一方面cAMP促進(jìn)脂肪氧化分解；另一方面促進(jìn)UCP-1蛋白的合成，增加熱能轉(zhuǎn)化

點(diǎn)評(píng) 本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)、有氧呼吸、基因表達(dá)、脂質(zhì)代謝等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力、能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．