Question

【題目】2019諾貝爾生理學或醫學獎讓我們獲知細胞適應氧氣變化的分子機制。人們對氧感應和氧穩態調控的研究開始于一種糖蛋白激素——促紅細胞生成素(EPO)，EPO作用機理如圖1所示：當氧氣缺乏時，腎臟分泌EPO刺激骨髓生成新的紅細胞，調控該反應的“開關”是一種蛋白質——缺氧誘導因子(HIF)。研究還發現，正常氧氣條件下，細胞內的HIF會被蛋白酶降解，缺氧環境下，HIF會促進缺氧相關基因的表達，使人體細胞適應缺氧環境。回答下列問題。

（1） 據圖分析，紅細胞數量與EPO的分泌量之間存在______調節機制。

（2）人體劇烈運動一段時間后，人體細胞產生HIF______(填增多或減少)，引起缺氧相關基因的表達，這個過程需要的原料有_____________________。

（3）青海多巴國家高原體育訓練基地海拔2366米，中長跑運動員在比賽前常常到該基地訓練一段時間，從氧穩態調控角度分析中長跑運動員前去訓練的原因是：該訓練基地海拔較高氧氣稀薄，刺激運動員__________________________，保證比賽時細胞得到足夠的氧氣和能量供給。

（4）腫瘤的生長需要生成大量的血管以供應營養，腫瘤快速生長使內部缺氧，誘導HIF的合成，從而促進血管生成和腫瘤長大。請據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 產生更多的促紅細胞生成素，促進機體產生更多的紅細胞，提高血液運輸氧氣的能力 研制藥物降低癌細胞內HIF的含量

【解析】

題意分析，促紅細胞生成素(EPO)是由腎臟分泌的一種糖蛋白激素；當氧氣缺乏時，在缺氧誘導因子(HIF)的調控下，腎臟分泌EPO刺激骨髓生成新的紅細胞；正常氧氣條件下，細胞內的HIF會被蛋白酶降解，缺氧環境下，HIF會促進缺氧相關基因的表達，使人體細胞適應缺氧環境。

（1） 據圖分析，當紅細胞數量增多時，血液中氧分壓升高會抑制腎臟中氧感受器產生產生興奮，進而抑制了EPO的分泌量，顯然紅細胞數量與EPO的分泌量之間存在反饋調節機制。

（2）人體劇烈運動一段時間后，由于缺少氧氣，則細胞產生的HIF增多，引起缺氧相關基因的表達，即基因通過轉錄和翻譯指導蛋白質生成的過程，在該過程中需要的原料依次為核糖核苷酸、氨基酸。

（3）根據題意分析，中長跑運動員在比賽前常常到海拔較高的訓練基地訓練，可能是因為該地海拔較高，氧氣稀薄，刺激運動員產生更多的促紅細胞生成素，促進機體產生更多的紅細胞，提高血液運輸氧氣的能力，保證比賽時細胞得到足夠的氧氣和能量供給。

（4）根據題意分析，誘導HIF的合成會促進血管生成和腫瘤長大，則可以研制藥物降低癌細胞內HIF的含量，進而達到治療腫瘤的目的。