Question

【題目】某小型哺乳動物在越冬之前要大量進食，這些食物可在體內轉變為脂肪，為冬眠做準備。

（1）科研人員在該動物體內發現了細胞內含有大量線粒體的棕色脂肪組織，其線粒體內膜上的解偶聯蛋白（UCP1）能以一定方式阻礙能源物質__________時ATP的正常產生。據此推斷，棕色脂肪細胞被激活時，線粒體有氧呼吸釋放的能量中__________所占比例明顯增大。

（2）科研人員對該動物在寒冷環境中棕色脂肪組織的變化進行了實驗探究，結果如下圖所示:

實驗說明：__________能誘導棕色脂肪細胞數量增加，動物由冬眠狀態轉為清醒狀態時，隨著_________迅速升高，__________迅速增加，使體溫迅速恢復到正常水平。

Answer 1

【答案】 氧化分解 熱能 寒冷（低溫）環境 棕色脂肪細胞活性 產熱量

【解析】本題涉及到有氧呼吸過程，在該過程中，能源物質氧化分解，生成二氧化碳和水，并且產生ATP和熱能。由圖可以看出隨著環境溫度的降低，不論動物是否冬眠，棕色脂肪細胞的數量相對值就會增加，而棕色脂肪細胞的活性在動物清醒狀態下較高，冬眠狀態下較低。

（1）動物通過呼吸作用產生ATP并且釋放熱量，線粒體內膜上的解偶聯蛋白（UCP1）阻礙的是能源物質的氧化分解釋放ATP的過程，依據能量守恒定律可知，ATP釋放較少，所以釋放的熱量增多。

（2）由動物在寒冷環境中棕色脂肪組織的變化試驗可以看出在低溫環境下，動物棕色脂肪細胞數量增加，而棕色脂肪細胞的活性在冬眠時較低，清醒時較高，由第一幅圖可以看出，清醒時的體溫相對冬眠狀態下較高，說明動物清醒狀態下，棕色脂肪細胞能夠產生更多的熱量，以維持體溫。