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。下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分泌__________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UCP—1蛋白基因的表达。线粒体中富含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，UCP-1蛋白能增大该结构对的通透性，消除梯度，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__________。

（3）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细胞中脂肪分解增加和__________，实现产热增加，维持体温的稳定。

Answer

神经递质（或去甲肾上腺素） 反射弧 促甲状腺激素释放激素 甲状腺激素和cAMP 热能 神经调节和体液（或神经系统和内分泌系统） ATP合成减少

【解析】

本题以图文结合的形式考查学生对体温调节、甲状腺激素分泌的分级调节、基因的表达和细胞呼吸等相关知识的掌握情况。解题的关键是梳理相关的知识并形成网络，据此从题图和题意中提取有效信息作为解题的切入点，据此结合问题情境进行分析作答。

（1）分析图示可知：在寒冷刺激下，一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放神经递质（或去甲肾上腺素），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分泌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）题图显示：BAT细胞内的甲状腺激素和cAMP能促进UCP—1蛋白基因的表达。在线粒体内膜上进行的有氧呼吸的最后（第三）阶段会释放出大量的能量；呼吸作用过程释放的能量，一部分储存在ATP中，一部分以热能的形式散失。在BAT细胞中，UCP-1蛋白能导致线粒体中的ATP无法合成，则使有氧呼吸的最后阶段释放出来的能量全部变成热能。

（3）由图中的体温调节过程可以看出，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。