Question

【題目】閱讀下面科普短文，請回答問題。

2019年諾貝爾生理學或醫學獎頒發給三位科學家，他們是威廉·凱林、彼得·拉特克利夫和格雷格·塞門扎，表彰他們在研究細胞感知和適應氧氣變化機制中的貢獻。

生物體感受氧氣濃度的變化是生命最基本的功能，這依賴于特定的信號識別系統。科學界對氧感應和適應調控的研究開始于促紅細胞生成素（縮寫為EPO）。當氧氣缺乏時，腎臟分泌EPO刺激骨髓生成新的紅細胞。比如當我們在高海拔地區活動時，由于缺氧，人體的新陳代謝發生變化，開始生長出新的血管，制造新的紅細胞。這幾位科學家所做的正是找出這種身體反應的分子機制，如下圖所示。

他們發現這個反應的“開關”是缺氧誘導因子（簡稱H蛋白）。H蛋白可作用于細胞核中的低氧調節基因，控制機體EPO的水平。EPO和H蛋白除了在哺乳動物細胞內可以結合并激活涉及代謝調節、血管新生和腫瘤等過程的眾多其他基因。當細胞轉變為高氧條件時，H蛋白的數量急劇下降，僅當缺氧時該蛋白才能激活低氧調節基因。那么，推動H蛋白降解的原因是什么?答案來自一個意想不到的方向。

VHL綜合癥是一種罕見的遺傳性疾病。由于V蛋白的缺失，VHL病人臨床表現為多發性腫瘤，涉及腦、骨髓和腎上腺等多個重要器官，腫瘤組織會增生異常的新血管。在H蛋白被純化的第二年，科學家發現V蛋白可以通過氧依賴的蛋白水解作用負向調控細胞中的H蛋白含量。

H蛋白控制著人體和大多數動物細胞對氧氣變化的復雜又精確的反應。通過調控H蛋白，為治療貧血、心血管疾病以及腫瘤等多種疾病開辟了新的臨床治療思路。

（1）腎臟分泌EPO刺激骨髓生成新的紅細胞的過程發生了細胞分裂和___________。紅細胞增多可提高運氧能力，這是因為___________。

（2）氧氣以___________的方式進入細胞。當氧氣濃度正常時，可引起H蛋白的降解。H蛋白的含量動態變化，有利于細胞中物質的循環利用。

（3）據上文可知，醫生觀察到VHL病人在腦、骨髓和腎上腺等多個重要器官均產生腫瘤，從而初步確定“多發性腫瘤”為該病的臨床表現，該過程使用的科學思維方法是___________（填“不完全”、“完全”）歸納法。

（4）氧氣感應機制使細胞能夠調節新陳代謝以適應低氧水平，下列相關分析，正確的是___________。

a．H蛋白和A蛋白共同作用，激活低氧調節基因

b．氧含量恢復正常時，進入細胞核的H蛋白減少

c．V蛋白功能喪失，細胞無法激活低氧調節基因

d．因V蛋白的缺失，VHL病人的H蛋白含量低

e．H蛋白的氧依賴性降解是分子水平的精細調控

Answer 1

【答案】分化 血紅蛋白增多 自由擴散 不完全 a、b、e

【解析】

從圖中看出，在正常氧的條件下，H蛋白和V蛋白結合，最終被降解，在低氧的條件下，H蛋白和A蛋白結合，在細胞核中，促使低氧調節基因表達，從而刺激骨髓生成新的紅細胞。

（1）骨髓生成新的紅細胞的過程是骨髓中的造血干細胞發生了細胞分裂和細胞分化形成紅細胞，紅細胞中的血紅蛋白可以運輸氧氣，增加紅細胞的數量就是增加血紅蛋白的量，可提高運氧能力。

（2）氧氣進入細胞的方式是自由擴散。

（3）在觀察到多個器官能產生腫瘤，初步確定“多發性腫瘤”為該病的臨床表現，這是不完全歸納法。

（4）a、從圖中看出，H蛋白和A蛋白在細胞核中結合后，激活低氧調節基因，a正確；

b、氧含量恢復正常時，H蛋白會被降解，所以進入細胞核的H蛋白減少，b正確；

c、細胞激活低氧調節基因，是在低氧的條件下H蛋白和A蛋白激活，與V蛋白無關，c錯誤；

d、V蛋白缺失后，H蛋白無法被降解，導致H蛋白數量增加，d錯誤；

e、H蛋白的氧依賴性降解是通過基因在進行調控，所以是分子水平的精細調控，e正確。

故選abe。