Question

布氏田鼠是生活在寒冷地帶的一種非冬眠小型哺乳動物．如圖為持續(xù)寒冷刺激下機體調(diào)節(jié)褐色脂肪組織細胞（BAT細胞）產(chǎn)熱過程的示意圖．請分析回答：
（1）寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放

 

，該生理活動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是

 

．此過程還會使BAT細胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其產(chǎn)物進入線粒體參與細胞呼吸．另一方面寒冷刺激還能使下丘腦合成并釋放

 

的量增加，最終導(dǎo)致體內(nèi)甲狀腺激素的量增加．
（2）BAT細胞內(nèi)的

 

能促進核基因UCP-1的表達．
（3）有氧呼吸過程中大量ATP的合成是在

 

完成的，該結(jié)構(gòu)富含ATP合成酶，能在跨膜H⁺濃度梯度的推動下合成ATP．在BAT細胞中，UCP1蛋白能增大該結(jié)構(gòu)對H⁺的通透性，消除H⁺梯度，無法合成ATP，使有氧呼吸的最后階段釋放出來的能量全部變成

 

．
（4）綜上所述，在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，布氏田鼠通過

 

調(diào)節(jié)，最終引起B(yǎng)AT細胞中

 

和

 

，實現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定．

Answer 1

考點：神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用,體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)

專題：

分析：分析題圖：甲狀腺激素的調(diào)節(jié)過程：下丘腦→①促甲狀腺激素釋放激素→垂體→②促甲狀腺激素→甲狀腺→③甲狀腺激素，同時甲狀腺激素還能對下丘腦和垂體進行④負反饋調(diào)節(jié)．
從圖中可看出，cAMP的直接作用兩方面，脂肪的分解和促進UCP-1基因的表達；布氏田鼠通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，最終引起B(yǎng)AT細胞中脂肪分解增加，實現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定．

解答： 解：（1）寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)（遞質(zhì)），該生理活動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧．此過程還會使BAT細胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其產(chǎn)物進入線粒體參與細胞呼吸．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．
（2）基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個重要過程；由圖可知，BAT細胞內(nèi)的甲狀腺激素和cAMP能促進該基因的表達．
（3）有氧呼吸過程分為三個階段，每個階段都能合成ATP，但在第三階段合成的ATP最大，第三階段的場所是線粒體內(nèi)膜，該結(jié)構(gòu)富含ATP合成酶，能在跨膜H⁺濃度梯度的推動下合成ATP．細胞有氧呼吸釋放大量的能量，其中少部分用于合成ATP，還有大部分以熱能的形成散失．BAT細胞中，UCP一1蛋白能增大該結(jié)構(gòu)對H⁺的通透性，消除H+梯度，無法合成ATP，使有氧呼吸的最后階段釋放出來的能量全部變成熱能．
（4）綜上所述，在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，布氏田鼠通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，最終引起B(yǎng)AT細胞中脂肪分解增加和ATP合成減少，實現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定．
故答案為：
（1）神經(jīng)遞質(zhì)（遞質(zhì)）   　反射弧　  促甲狀腺激素釋放激素
（2）甲狀腺激素和cAMP
（3）線粒體內(nèi)膜   　熱能
（4）神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液（神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)）   　脂肪分解增加  　ATP合成減少

點評：本題考查組成物質(zhì)的跨膜方式、血糖調(diào)節(jié)和人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持的相關(guān)知識，意在考查考生能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．