Question

【题目】北极熊是生活在寒冷地带的一种哺乳动物。下图为持续寒冷刺激下北极熊机体调节褐色脂肪组织细胞（BAT细胞）产热过程的示意图。请据图分析回答：

（1）图中①～③体现了激素分泌的________调节机制。

（2）BAT细胞内的UCP1基因的表达与________________的共同调节有关。

（3）有氧呼吸所需的ATP合成酶大量分布在线粒体内膜上，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP，进入线粒体的UCP1蛋白，导致H＋外渗而消除跨膜的H＋梯度，线粒体虽能继续产生CO2和H2O，但有氧呼吸释放的能量大部分转变成为热能。造成上述结果的原因可能是_______________。

（4）综上所述，在持续寒冷的环境中，北极熊通过上述__________调节方式引起BAT细胞内的____________，从而实现了产热增加，维持了体温的稳定。

Answer 1

【答案】（1）分级 （2）甲状腺激素和cAMP （3）UCP1蛋白改变了线粒体内膜对H＋的通透性，抑制了ATP的合成 （4）神经—体液 脂肪分解增加，ATP合成减少

【解析】（1）图中①～③为：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，体现了激素分泌的分级调节机制．

（2）从图中可以看出，UCP-1基因的表达受到甲状腺激素和cAMP的共同影响．

（3）有氧呼吸所需的ATP合成酶大量分布在线粒体内膜上，能在跨膜H+浓度梯度的推动下合成ATP．进入线粒体的UCP-1蛋白，导致H+外渗而消除胯膜的H+梯度，线粒体虽能继续产生CO2和H2O，但有氧呼吸释放的能量却大部分转变成为热能．造成上述结果的原因可能是UCP-1蛋白改变了线粒体内膜对H+的通透性，抑制了ATP的合成．

（4）图中的调节既有神经调节，又有体液调节；从图中可以看出经过调节，引起BAT细胞中的脂肪分解加快，而ATP合成减少，产热增加，从而维持体温相对稳定．