21.布氏田鼠是生活在寒冷地帶的一種非冬眠小型哺乳動物。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)熱過程的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)寒冷刺激一方面使下丘腦部分傳出神經(jīng)末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì),該遞質(zhì)與BAT細(xì)胞質(zhì)膜上的
結(jié)合后,進(jìn)行相關(guān)信息的傳遞。此過程還會使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)甲狀腺激素量增加。
(2)據(jù)圖可知,BAT細(xì)胞內(nèi)的
激素能促進(jìn)UCP-1基因的表達(dá)。
(3)有氧呼吸過程中第三階段有大量ATP生成,其過程是在
(場所)上完成的,該結(jié)構(gòu)富含ATP合成酶,能在跨膜H
+濃度梯度的推動下合成ATP。在BAT細(xì)胞中,UCP-1蛋白能增大該結(jié)構(gòu)對H
+的通透性,消除H
+梯度,無法合成ATP,使有氧呼吸的最后階段釋放出來的能量全部變成
能。
(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B(yǎng)AT細(xì)胞中
分解增加和
合成減少,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生的熱能增加,維持體溫的穩(wěn)定。