Question

【題目】動(dòng)物體在寒冷刺激下下丘腦通過神經(jīng)和體液的途徑調(diào)節(jié)體溫，如圖1，圖中字母表示器官或組織細(xì)胞，數(shù)字表示途徑。圖2為生活在寒冷地帶非冬眠小型哺乳動(dòng)物體內(nèi)褐色脂肪組織細(xì)胞(BAT細(xì)胞)產(chǎn)熱過程的示意圖。BAT細(xì)胞中，線粒體內(nèi)膜上富含ATP合成酶，能在跨膜H＋濃度梯度的推動(dòng)下合成ATP，而UCP-1蛋白能增大線粒體內(nèi)膜對H＋的通透性。

【1】上述圖中，A代表的組織細(xì)胞是______，BAT細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境是指_____。

【2】途徑②的信號分子是_______。在持續(xù)的寒冷環(huán)境中，動(dòng)物體調(diào)節(jié)機(jī)體產(chǎn)熱的主要途徑是____________。（用圖1中數(shù)字編號表示）

【3】根據(jù)題意，UCP-1蛋白對細(xì)胞呼吸的作用效應(yīng)是 。

A.消除H＋梯度，減少ATP的合成B.增加H＋梯度，增加ATP的合成

C.增加H＋梯度，減少ATP的合成D.消除H＋梯度，增加ATP的合成

【4】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)中被氧化成二碳化合物后再參與三羧酸循環(huán)

【5】分析圖2，試說明甲狀腺素促進(jìn)BAT細(xì)胞產(chǎn)熱的機(jī)理：________________。

Answer 1

【答案】

【1】 腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞 組織液

【2】 促甲狀腺激素釋放激素 ②

【3】A

【4】D

【5】一方面增加去甲腎上腺素受體的數(shù)量, 使細(xì)胞中cAMP（環(huán)磷酸腺苷）增加，cAMP促進(jìn)脂肪氧化分解產(chǎn)熱；另一方面促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)，促進(jìn)UCP-1蛋白的合成，從而使有氧呼吸的最后階段釋放出來的能量更多地轉(zhuǎn)化成熱能，減少ATP的生成。

【解析】

【1】A可以分泌去甲腎上腺素，所以是腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞，BAT細(xì)胞屬于組織細(xì)胞，其內(nèi)環(huán)境是組織液。

【2】寒冷刺激使冷覺感受器興奮，下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞使機(jī)體增加產(chǎn)熱減少散熱以維持體溫恒定，增加產(chǎn)熱的途徑是骨骼肌顫栗、立毛肌收縮、下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素分泌增加，使細(xì)胞代謝增強(qiáng)、途徑②中下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素增加作用于B垂體，使垂體分泌促甲狀腺激素增加作用于C甲狀腺，使甲狀腺激素分泌增加作用幾乎于全身每一個(gè)細(xì)胞，使細(xì)胞代謝增強(qiáng)，從而增加產(chǎn)熱。

所以主要途徑是②。

【3】由于線粒體內(nèi)膜上富含ATP合成酶，能在跨膜H＋濃度梯度的推動(dòng)下合成ATP，而UCP-1蛋白能增大線粒體內(nèi)膜對H＋的通透性，消除了H＋梯度，使有氧呼吸的最后階段釋放出來的能量更多地轉(zhuǎn)化成熱能，減少ATP的生成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加。

故選A。

【4】在持續(xù)寒冷的環(huán)境中，通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，最終引起BAT細(xì)胞脂肪在細(xì)胞質(zhì)中分解為脂肪酸，脂肪酸進(jìn)入線粒體中，在線粒體基質(zhì)中被氧化成二碳化合物后再參與三羧酸循環(huán)，分解脂肪增加和ATP合成減少，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱增加，維持體溫的穩(wěn)定。

故選D。

【5】分析圖2，沿著甲狀腺激素的箭頭，發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素一方面增加去甲腎上腺素受體的數(shù)量, 使細(xì)胞中cAMP（環(huán)磷酸腺苷）增加，cAMP促進(jìn)脂肪氧化分解產(chǎn)熱；另一方面促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)，促進(jìn)UCP-1蛋白的合成，從而使有氧呼吸的最后階段釋放出來的能量更多地轉(zhuǎn)化成熱能，減少ATP的生成。