Question

7．如图为某种生活在寒冷地带的非冬眠小型哺乳动物，在持续寒冷刺激下机体调节褐色脂肪组织细胞（BAT细胞）产热过程的示意图．请分析回答：
（1）去甲肾上腺素能与膜上受体特异性结合产生生理效应，体现了膜的信息交流功能．
（2）寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放神经递质，该生理活动的结构基础是反射弧．此过程还会使BAT细胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其产物进入线粒体参与细胞呼吸．另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放的量增加，最终导致体内甲状腺激素的促甲状腺激素释放激素量增加．
（3）UCP-1基因的表达要经过转录和翻译过程实现，BAT细胞内的能促进该基因的甲状腺激素和cAMP表达．
（4）有氧呼吸过程中大量ATP的合成是在线粒体内膜完成的，该结构富含ATP合成酶，能在跨膜H⁺浓度梯度的推动下合成ATP．在BAT细胞中，UCP-1蛋白能增大该结构对H⁺的通透性，消除H⁺梯度，无法合成ATP，使有氧呼吸的最后阶段释放出来的能量全部变成热能．
（5）综上所述，在持续寒冷的环境中，该动物通过调节神经--体液（神经系统和内分泌系统），最终引起BAT细胞中脂肪分解增加和ATP合成减少，实现产热增加，维持体温的稳定．

Answer 1

分析 据图示分析，寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺素，导致BAT细胞中cAMP增加，cAMP的直接作用是促进脂肪分解和促进UCP-1基因的表达．另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放促甲状腺激素释放激素的量增加，最终导致体内甲状腺激素的量增加．

解答 解：（1）内分泌细胞释放激素经血液循环作用到达靶细胞或靶器官，在靶细胞或靶器官上有识别激素的相关受体，激素和受体特异性结合，完成细胞间的信息交流．
（2）由图中可以看出，在持续寒冷刺激下，一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放神经递质（递质、去甲肾上腺素），该生理活动的结构基础是反射弧．此过程还会使BAT细胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其产物进入线粒体参与细胞呼吸．另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放促甲状腺激素释放激素的量增加，最终导致体内甲状腺激素的量增加．
（3）蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个步骤．UCP-l基因首先要通过转录生成相应的mRNA，mRNA再通过核孔进入细胞质与核糖体结合，控制合成UCP-1蛋白．在此表达过程中，图中可以看出，这是甲状腺激素和cAMP共同调节该基因的表达．
（4）有氧呼吸第三阶段释放大最能量，场所是在线粒体内膜；呼吸作用过程释放的能量有两种形式，一种是储存在ATP中，另一种是以热能的形式散失，如无法合成ATP，则使能量以热能形式散失．
（5）综上所述，在持续寒冷的环境中，布氏田鼠通过神经调节和体液调节，最终引起BAT细胞脂肪分解增加和ATP合成减少，实现产热增加，维持体温的稳定．
故答案为：
（1）信息交流
（2）神经递质（递质或去甲肾上腺素）         反射弧           促甲状腺激素释放激素
（3）转录和翻译   甲状腺激素和cAMP
（4）线粒体内膜          热能
（5）神经--体液（神经系统和内分泌系统）     脂肪分解增加          ATP合成减少

点评 本题考查神经调节、有氧呼吸、基因表达、脂质代谢等相关知识，意在考查考生的识图能力、能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．