Question

【題目】2019諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)讓我們獲知細(xì)胞適應(yīng)氧氣變化的分子機(jī)制。人們對(duì)氧感應(yīng)和氧穩(wěn)態(tài)調(diào)控的研究開(kāi)始于一種糖蛋白激素——促紅細(xì)胞生成素(EPO)，EPO作用機(jī)理如圖1所示：當(dāng)氧氣缺乏時(shí)，腎臟分泌EPO刺激骨髓生成新的紅細(xì)胞，調(diào)控該反應(yīng)的“開(kāi)關(guān)”是一種蛋白質(zhì)——缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)。研究還發(fā)現(xiàn)，正常氧氣條件下，細(xì)胞內(nèi)的HIF會(huì)被蛋白酶降解，缺氧環(huán)境下，HIF會(huì)促進(jìn)缺氧相關(guān)基因的表達(dá)，使人體細(xì)胞適應(yīng)缺氧環(huán)境�；卮鹣铝袉�(wèn)題。

（1） 據(jù)圖分析，紅細(xì)胞數(shù)量與EPO的分泌量之間存在______調(diào)節(jié)機(jī)制。

（2）人體劇烈運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，人體細(xì)胞產(chǎn)生HIF______(填增多或減少)，引起缺氧相關(guān)基因的表達(dá)，這個(gè)過(guò)程需要的原料有_____________________。

（3）青海多巴國(guó)家高原體育訓(xùn)練基地海拔2366米，中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員在比賽前常常到該基地訓(xùn)練一段時(shí)間，從氧穩(wěn)態(tài)調(diào)控角度分析中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員前去訓(xùn)練的原因是：該訓(xùn)練基地海拔較高氧氣稀薄，刺激運(yùn)動(dòng)員__________________________，保證比賽時(shí)細(xì)胞得到足夠的氧氣和能量供給。

（4）腫瘤的生長(zhǎng)需要生成大量的血管以供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)，腫瘤快速生長(zhǎng)使內(nèi)部缺氧，誘導(dǎo)HIF的合成，從而促進(jìn)血管生成和腫瘤長(zhǎng)大。請(qǐng)據(jù)此提出治療腫瘤的措施：____________________。

Answer 1

【答案】反饋 增多 核糖核苷酸、氨基酸 產(chǎn)生更多的促紅細(xì)胞生成素，促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)生更多的紅細(xì)胞，提高血液運(yùn)輸氧氣的能力 研制藥物降低癌細(xì)胞內(nèi)HIF的含量

【解析】

題意分析，促紅細(xì)胞生成素(EPO)是由腎臟分泌的一種糖蛋白激素；當(dāng)氧氣缺乏時(shí)，在缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)的調(diào)控下，腎臟分泌EPO刺激骨髓生成新的紅細(xì)胞；正常氧氣條件下，細(xì)胞內(nèi)的HIF會(huì)被蛋白酶降解，缺氧環(huán)境下，HIF會(huì)促進(jìn)缺氧相關(guān)基因的表達(dá)，使人體細(xì)胞適應(yīng)缺氧環(huán)境。

（1） 據(jù)圖分析，當(dāng)紅細(xì)胞數(shù)量增多時(shí)，血液中氧分壓升高會(huì)抑制腎臟中氧感受器產(chǎn)生產(chǎn)生興奮，進(jìn)而抑制了EPO的分泌量，顯然紅細(xì)胞數(shù)量與EPO的分泌量之間存在反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。

（2）人體劇烈運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，由于缺少氧氣，則細(xì)胞產(chǎn)生的HIF增多，引起缺氧相關(guān)基因的表達(dá)，即基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯指導(dǎo)蛋白質(zhì)生成的過(guò)程，在該過(guò)程中需要的原料依次為核糖核苷酸、氨基酸。

（3）根據(jù)題意分析，中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員在比賽前常常到海拔較高的訓(xùn)練基地訓(xùn)練，可能是因?yàn)樵摰睾０屋^高，氧氣稀薄，刺激運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生更多的促紅細(xì)胞生成素，促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)生更多的紅細(xì)胞，提高血液運(yùn)輸氧氣的能力，保證比賽時(shí)細(xì)胞得到足夠的氧氣和能量供給。

（4）根據(jù)題意分析，誘導(dǎo)HIF的合成會(huì)促進(jìn)血管生成和腫瘤長(zhǎng)大，則可以研制藥物降低癌細(xì)胞內(nèi)HIF的含量，進(jìn)而達(dá)到治療腫瘤的目的。