Question

布氏田鼠是生活在寒冷地带的一种非冬眠小型哺乳动物．如图为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）寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放

 

，该生理活动的结构基础是

 

．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量增加．
（2）UCP-1基因的表达要经过

 

过程实现，BAT细胞内的

 

能促进该基因的表达．
（3）有氧呼吸过程中大量ATP的合成是在

 

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

 

．
（4）综上所述，在持续寒冷的环境中，布氏田鼠通过

 

 调节，最终引起BAT细胞中

 

 和

 

，实现产热增加，维持体温的稳定．

Answer 1

考点：神经、体液调节在维持稳态中的作用,遗传信息的转录和翻译,体温调节、水盐调节、血糖调节

专题：

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）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．
（2）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．
（3）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．
（4）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）神经递质（递质、去甲肾上腺素）       反射弧     促甲状腺激素释放激素
（2）转录和翻译       甲状腺激素和cAMP
（3）线粒体（线粒体内膜）    热能
（4）神经调节和体液（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．