Question

【題目】一些哺乳動物在入冬前要大量進(jìn)食，這些食物可在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹�肪�?/span>

（1）脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的_________物質(zhì)，在脂肪細(xì)胞中以大小不一的脂滴存在，可推測包裹脂滴的是外被蛋白和_________單分子層。

（2）科研人員在哺乳動物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)含有大量線粒體的棕色脂肪組織，其線粒體內(nèi)膜含有U蛋白，使得H+可以通過U蛋白回流至線粒體基質(zhì)，減少線粒體內(nèi)膜上ATP的合成。因此，棕色脂肪細(xì)胞被激活時，線粒體有氧呼吸釋放的能量中_________能所占比例明顯增大。

（3）科研人員對冬眠動物在寒冷環(huán)境中棕色脂肪組織的變化進(jìn)行了實驗研究，結(jié)果如下圖所示。

據(jù)上述結(jié)果分析，寒冷環(huán)境誘導(dǎo)棕色脂肪細(xì)胞數(shù)量_______，動物由冬眠狀態(tài)轉(zhuǎn)為清醒狀態(tài)時，_____________________________迅速升高，_________量迅速增加，使體溫迅速恢復(fù)到正常水平。

（4）機(jī)體內(nèi)，棕色脂肪細(xì)胞間含有豐富的交感神經(jīng)末梢，交感神經(jīng)興奮后分泌的去甲腎上腺素能提高代謝率�？蒲腥藛T用大鼠進(jìn)行實驗研究，結(jié)果如下圖所示。

結(jié)果表明，隨寒冷刺激的持續(xù)時間延長，機(jī)體維持體溫恒定所需能量來源的變化是:________________。寒冷刺激后注射去甲腎上腺素誘導(dǎo)的機(jī)體產(chǎn)熱顯著強(qiáng)于寒冷刺激前，請你提出一種可能的作用機(jī)制解釋此現(xiàn)象：________________________________________。

Answer 1

【答案】 儲能 磷脂 熱 增加 棕色脂肪細(xì)胞活性 產(chǎn)熱 由骨骼肌戰(zhàn)栗供能為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄�耗棕色脂肪供能為�?/span> 棕色脂肪細(xì)胞是去甲腎上腺素的靶細(xì)胞，寒冷刺激前，動物體內(nèi)棕色脂肪含量有限，寒冷刺激使棕色脂肪細(xì)胞的數(shù)量增加，寒冷刺激后再注射去甲腎上腺素的效果明顯（或寒冷刺激使棕色脂肪細(xì)胞對去甲腎上腺素的敏感性增加；寒冷刺激使棕色脂肪細(xì)胞去甲腎上腺素受體增加或活性增強(qiáng)）

【解析】【試題分析】

本題結(jié)合對冬眠動物在寒冷環(huán)境中棕色脂肪組織的變化進(jìn)行的實驗研究，考查了脂肪的作用、動物的體溫調(diào)節(jié)、有氧呼吸過程中的能量變化，以及對相關(guān)實驗的分析能力。需要考生從題圖和題干中獲取有效信息，結(jié)合題意梳理所學(xué)知識，對各小題進(jìn)行分析作答。

（1）脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，在脂肪細(xì)胞中以大小不一的脂滴存在，由于脂肪屬于疏水性物質(zhì)，所以可推測包裹脂滴的是由磷脂單分子層（磷脂疏水的尾部朝向內(nèi)，親水的頭部朝向外側(cè)）脂滴相關(guān)蛋白（與脂滴的生成、轉(zhuǎn)運和降解有關(guān)）組成的膜。

（2）已知棕色脂肪細(xì)胞中H+可以通過U蛋白回流至線粒體基質(zhì)，減少線粒體內(nèi)膜上ATP的合成。而且細(xì)胞呼吸過程中氧化分解有機(jī)物釋放的能量一部分以熱能形式散失，另一部分用于合成ATP。因此，棕色脂肪細(xì)胞被激活時，線粒體有氧呼吸釋放的能量中熱能所占比例明顯增大。

（3）據(jù)圖示結(jié)果分析可知，寒冷環(huán)境誘導(dǎo)棕色脂肪細(xì)胞數(shù)量增加；動物由冬眠狀態(tài)轉(zhuǎn)為清醒狀態(tài)時，棕色脂肪細(xì)胞活性迅速升高，產(chǎn)熱量迅速增加，使體溫迅速恢復(fù)到正常水平。

（4）據(jù)圖示結(jié)果分析可知，隨寒冷刺激的持續(xù)時間延長，機(jī)體維持體溫恒定所需能量來源的變化是由骨骼肌戰(zhàn)栗供能為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄�耗棕色脂肪供能為主；寒冷刺激后注射去甲腎上腺素誘導(dǎo)的機(jī)體產(chǎn)熱顯著強(qiáng)于寒冷刺激前，可能的作用機(jī)制是棕色脂肪細(xì)胞是去甲腎上腺素的靶細(xì)胞，寒冷刺激前，動物體內(nèi)棕色脂肪含量有限，寒冷刺激使棕色脂肪細(xì)胞的數(shù)量增加，寒冷刺激后再注射去甲腎上腺素的效果明顯（或寒冷刺激使棕色脂肪細(xì)胞對去甲腎上腺素的敏感性增加；寒冷刺激使棕色脂肪細(xì)胞去甲腎上腺素受體增加或活性增強(qiáng)）。