Question

布氏田鼠是生活在寒冷地帶的一種非冬眠小型哺乳動(dòng)物．如圖為持續(xù)寒冷刺激下機(jī)體調(diào)節(jié)褐色脂肪組織細(xì)胞（BAT細(xì)胞）產(chǎn)熱過(guò)程的示意圖．請(qǐng)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(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是

 

．此過(guò)程還會(huì)使BAT細(xì)胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其產(chǎn)物進(jìn)入線(xiàn)粒體參與細(xì)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）UCP-1基因的表達(dá)要經(jīng)過(guò)

 

過(guò)程實(shí)現(xiàn)，BAT細(xì)胞內(nèi)的

 

能促進(jìn)該基因的表達(dá)．
（3）有氧呼吸過(guò)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(dòng)下合成ATP．在BAT細(xì)胞中，UCP-1蛋白能增大該結(jié)構(gòu)對(duì)H⁺的通透性，消除H⁺梯度，無(wú)法合成ATP，使有氧呼吸的最后階段釋放出來(lái)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(guò)

 

 調(diào)節(jié)，最終引起B(yǎng)AT細(xì)胞中

 

 和

 

，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定．

Answer 1

考點(diǎn)：神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用,遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)

專(zhuān)題：

分析：據(jù)圖示分析，寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素，導(dǎo)致BAT細(xì)胞中cAMP增加，cAMP的直接作用是促進(jìn)脂肪分解和促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)．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．

解答： 解：（1）由圖中可以看出，在持續(xù)寒冷刺激下，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)、去甲腎上腺素），該生理活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧．此過(guò)程還會(huì)使BAT細(xì)胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其產(chǎn)物進(jìn)入線(xiàn)粒體參與細(xì)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）蛋白質(zhì)的合成過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)步驟．UCP-l基因首先要通過(guò)轉(zhuǎn)錄生成相應(yīng)的mRNA，mRNA再通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合，控制合成UCP-1蛋白．在此表達(dá)過(guò)程中，圖中可以看出，這是甲狀腺激素和cAMP共同調(diào)節(jié)該基因的表達(dá)．
（3）有氧呼吸第三階段釋放大最能量，場(chǎng)所是在線(xiàn)粒體內(nèi)膜；呼吸作用過(guò)程釋放的能量有兩種形式，一種是儲(chǔ)存在ATP中，另一種是以熱能的形式散失，如無(wú)法合成ATP，則使能量以熱能形式散失．
（4）綜上所述，在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，布氏田鼠通過(guò)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，最終引起B(yǎng)AT細(xì)胞脂肪分解增加和ATP合成減少，實(shí)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)、去甲腎上腺素）       反射弧     促甲狀腺激素釋放激素
（2）轉(zhuǎn)錄和翻譯       甲狀腺激素和cAMP
（3）線(xiàn)粒體（線(xiàn)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(diǎn)評(píng)：本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)、有氧呼吸、基因表達(dá)、脂質(zhì)代謝等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力、能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．