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）BAT细胞内的

 

能促进核基因UCP-1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，UCP1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,体温调节、水盐调节、血糖调节

专题：

分析：分析题图：甲状腺激素的调节过程：下丘脑→①促甲状腺激素释放激素→垂体→②促甲状腺激素→甲状腺→③甲状腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行④负反馈调节．
从图中可看出，cAMP的直接作用两方面，脂肪的分解和促进UCP-1基因的表达；布氏田鼠通过神经调节和体液调节，最终引起BAT细胞中脂肪分解增加，实现产热增加，维持体温的稳定．

解答： 解：（1）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（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）基因的表达包括转录和翻译两个重要过程；由图可知，BAT细胞内的甲状腺激素和cAMP能促进该基因的表达．
（3）有氧呼吸过程分为三个阶段，每个阶段都能合成ATP，但在第三阶段合成的ATP最大，第三阶段的场所是线粒体内膜，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．细胞有氧呼吸释放大量的能量，其中少部分用于合成ATP，还有大部分以热能的形成散失．BAT细胞中，UCP一1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．
（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．
故答案为：
（1）神经递质（递质）   　反射弧　  促甲状腺激素释放激素
（2）甲状腺激素和cAMP
（3）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：本题考查组成物质的跨膜方式、血糖调节和人体内环境稳态维持的相关知识，意在考查考生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．