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．圖為持續寒冷刺激下機體調節褐色脂肪組織細胞（BAT細胞）產熱過程的示意圖．請分析回答：
（1）寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經末梢釋放

 

，該生理活動的結構基礎是

 

．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，最終導致體內甲狀腺激素的量增加．
（2）UCP-1基因的表達要經過

 

過程實現，BAT細胞內的

 

能促進該基因的表達．
（3）有氧呼吸過程中大量ATP的合成是在

 

完成的，該結構富含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，UCP-1蛋白能增大該結構對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，在持續寒冷的環境中，布氏田鼠通過

 

調節，最終引起BAT細胞中

 

 和

 

，實現產熱增加，維持體溫的穩定．

Answer 1

考點：神經、體液調節在維持穩態中的作用,體溫調節、水鹽調節、血糖調節

專題：

分析：閱讀題干和題圖可知，本題是生活在寒冷地帶的布氏田鼠體溫調節過程，先結合題圖梳理相關的生理過程，然后根據問題涉及的具體內容分析綜合進行解答．

解答： 解：（1）分析題圖可知，寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經末梢釋放去甲腎上腺素（神經遞質），該過程是神經調節，其結構基礎是反射弧，使BAT細胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其產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激素的量增加，促進垂體分泌促甲狀腺激素，最終導致體內甲狀腺激素的量增加，作用于組織細胞，使組織細胞的代謝加快，產生更多的熱量．
（2）UCP-1基因的表達要經過轉錄和翻譯兩個過程；由題圖可知，細胞中甲狀腺激素和cAMP能促進該基因的表達．
（3）由于線粒體內膜富含ATP合成酶，能在跨膜H⁺濃度梯度的推動下合成ATP，所以有氧呼吸過程中大量ATP的合成是在線粒體內膜上；由題圖可知，在BAT細胞中，UCP-1蛋白能增大該結構對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）由題圖信息可知，在持續寒冷的環境中，布氏田鼠通過神經調節和體液調節最終引起BAT細胞中脂肪分解增加和ATP合成減少，實現產熱增加，維持體溫的穩定．
故答案應為：
（1）去甲腎上腺素（神經遞質）      反射弧     促甲狀腺激素釋放激素
（2）轉錄和翻譯      甲狀腺激素和cAMP
（3）線粒體內膜    熱能
（4）神經調節和體液     脂肪分解增加     ATP合成減少

點評：本題的知識點是甲狀腺激素的分級調節，神經調節和體液調節的關系，基因的表達過程，布氏田鼠體溫調節的過程，主要考查學生的識圖能力和利用題圖信息綜合解決問題的能力．