Question

【題目】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。下圖為持續(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)熱過程的示意圖。請(qǐng)分析回答下列有關(guān)問題：

（1）在持續(xù)寒冷刺激的條件下，BAT細(xì)胞中的脂肪酸主要去路是_______。

A．與甘油在線粒體內(nèi)重新合成甘油三酯

B．轉(zhuǎn)化成丙酮酸后再進(jìn)入線粒體參與糖代謝

C．在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被氧化成二碳化合物后再進(jìn)入線粒體

D．在線粒體基質(zhì)中參與有氧呼吸第2階段

（2）寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放____，此過程使BAT細(xì)胞中cAMP增加，導(dǎo)致部分脂肪分解。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。

（3）有氧呼吸過程中大量ATP是在______（部位）合成的，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，_______能促進(jìn)UCP-1基因表達(dá)，UCP-1蛋白能增大該結(jié)構(gòu)對(duì)H+的通透性，消除H+梯度，無法合成ATP。那么在BAT細(xì)胞中有氧呼吸最后階段釋放出來的能量的全部變成_________。

（4）綜上所述，在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，布氏田鼠通過_____調(diào)節(jié)，最終引起BAT細(xì)胞中____和______，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定。

Answer 1

【答案】D 神經(jīng)遞質(zhì)（去甲腎上腺素） 促甲狀腺激素釋放激素 線粒體內(nèi)膜 甲狀腺激素和cAMP 熱能 神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液 脂肪氧化分解增加 ATP合成減少

【解析】

據(jù)圖分析，甲狀腺激素的調(diào)節(jié)過程：下丘腦釋放①促甲狀腺激素釋放激素，作用于垂體，垂體分泌②促甲狀腺激素作用于甲狀腺，甲狀腺分泌甲狀腺激素；從圖中可看出，cAMP的直接作用兩方面，促進(jìn)脂肪的分解和促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)；因此布氏田鼠通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)褐色脂肪組織細(xì)胞（BAT細(xì)胞）產(chǎn)熱過程。

（1）根據(jù)圖示信息可知，在持續(xù)寒冷刺激的條件下，BAT細(xì)胞中的脂肪酸主要去路是在線粒體基質(zhì)中參與有氧呼吸第2階段，D正確。

（2）根據(jù)圖示信息可知，寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)未梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)-去甲腎上腺素，直接調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞代謝，促進(jìn)脂肪分解。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。

（3）有氧呼吸過程中大量ATP是在有氧呼吸第三階段形成的，該過程發(fā)生于線粒體內(nèi)膜。據(jù)圖可知，在BAT細(xì)胞中，甲狀腺激素和cAMP能促進(jìn)UCP-1基因表達(dá)，而UCP-1蛋白能增大該結(jié)構(gòu)對(duì)H+的通透性，消除H+梯度，無法合成ATP，導(dǎo)致有氧呼吸最后階段釋放出來的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能。

（4）據(jù)圖可知，在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，布氏田鼠通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，最終引起BAT細(xì)胞中脂肪氧化分解增加和ATP合成減少，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定。