Question

【題目】2019年度諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)得主的重大發(fā)現(xiàn)掲示了生命中最重要適應(yīng)性過(guò)程之一的內(nèi)在機(jī)制，為我們理解供氧水平如何影響細(xì)胞代謝和生理功能寞定了基礎(chǔ)。他們的發(fā)現(xiàn)也為對(duì)抗貧血、癌癥和許多其他疾病的新策略鋪平了道路。

缺氧的一個(gè)關(guān)鍵生理反應(yīng)是促紅細(xì)胞生成素（EPO）水平的升高，從而刺做骨髓生成更多的紅細(xì)胞。激素控制紅細(xì)胞生成的重要性在20世紀(jì)初就己為人所知，但這一過(guò)程本身是如何受氧氣水平控制仍是一個(gè)謎。丹娜“法伯癌癥研究所的威廉凱林教授、牛津大學(xué)的彼得拉特克利夫教授以及約霍普金斯大學(xué)的格雷格墨門扎象教授闡明了細(xì)胞感知氧的機(jī)制，并展示了整個(gè)工作原理

下圖一是人體中紅細(xì)胞數(shù)量變化的調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖（“+”表示促進(jìn)，…表示抑制作用，EPO為促紅細(xì)胞生成素）。研究表明，在腎臟細(xì)胞內(nèi)存在些分子（氧感受器）太氫條件下被活，導(dǎo)致促紅細(xì)胞生成素基因表這圖二是10名登山隊(duì)員（24-38歲）在中尼邊境攀登過(guò)程中平均紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和血紅蛋白水平與平均夜?fàn)I高度的關(guān)系；請(qǐng)回答下列問(wèn)題

（1）缺氧導(dǎo)致紅細(xì)胞數(shù)量增加的調(diào)節(jié)方式屬于_________調(diào)節(jié)，紅細(xì)胞數(shù)量的增加，導(dǎo)致血液中O2分壓增加，腎臟分泌促紅細(xì)胞生成素減少，保證了體內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)量的保持相對(duì)穩(wěn)定。

（2）從圖一可以看出，尿毒癥患者容易發(fā)生貧血，原因是________________________________________。

（3）成熟的紅細(xì)胞是沒(méi)有細(xì)胞核的。從圖二曲線可知，登山第37天之后，紅細(xì)胞數(shù)量不再增加，但是紅細(xì)胞中的血紅蛋白仍在增加，原因是______________________。登山運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)促紅細(xì)胞生成素含量最高出現(xiàn)在紅細(xì)胞含量最多________（填之前或之后）。

（4）在登山37天之后，登山運(yùn)動(dòng)員仍處于高海拔地區(qū)，體內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)量不再增加的原因是____________

（5）我國(guó)在昆明建有很多體育訓(xùn)練基地，中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員在比賽前常常到這些基地訓(xùn)練一段時(shí)間，原因是________________________。

Answer 1

【答案】體液 尿毒癥患者因?yàn)槿狈ρ醺惺芷�，�?dǎo)致促紅細(xì)胞生成素基因無(wú)法正常表達(dá)，從而無(wú)法正常促進(jìn)晚期紅系祖細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞，所以容易出現(xiàn)貧血 剛分化成熟的紅細(xì)胞中仍有部分血紅蛋白mRNA在進(jìn)行血紅蛋白的翻譯 之前 37天后運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)適應(yīng)了低氧 使運(yùn)動(dòng)員適在缺氧下提升體內(nèi)紅細(xì)胞水平，在比賽中適應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的缺氧

【解析】

分析圖示可知，環(huán)境中缺氧氣，能促進(jìn)腎臟、肝臟合成并分泌促紅細(xì)胞生成素，促紅細(xì)胞生成素能促進(jìn)骨髓造血干細(xì)胞的分裂和分化，使血液中紅細(xì)胞的數(shù)量增加。當(dāng)機(jī)體內(nèi)的促紅細(xì)胞生成素含量過(guò)多時(shí)，會(huì)抑制肝臟和腎臟分泌促紅細(xì)胞生成素的活動(dòng)。

（1）氧氣屬于內(nèi)環(huán)境的成分，缺氧導(dǎo)致紅細(xì)胞數(shù)量增加的調(diào)節(jié)方式屬于體液調(diào)節(jié)，紅細(xì)胞數(shù)量的增加，導(dǎo)致血液中O2分壓增加，腎臟分泌促紅細(xì)胞生成素減少，保證了體內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)量的保持相對(duì)穩(wěn)定。

（2）由于尿毒癥患者因?yàn)槿狈ρ醺惺芷�，�?dǎo)致促紅細(xì)胞生成素基因無(wú)法正常表達(dá)，從而無(wú)法正常促進(jìn)晚期紅系祖細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞，所以容易出現(xiàn)貧血。

（3）登山第37天之后，紅細(xì)胞數(shù)量不再增加，但是紅細(xì)胞中的血紅蛋白仍在增加，原因是剛分化成熟的紅細(xì)胞中仍有部分血紅蛋白mRNA在進(jìn)行血紅蛋白的翻譯，故登山運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)促紅細(xì)胞生成素含量最高出現(xiàn)在紅細(xì)胞含量最多之前。

（4）由于紅細(xì)胞數(shù)量多，攜帶的氧氣多，血液中氧壓升高，抑制促紅細(xì)胞生成素的合成，所以在登山37天之后，運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)適應(yīng)了低氧，體內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)量不再增加。

（5）由于昆明海拔高，空氣中含氧量低，能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生更多的促紅細(xì)胞生成素，使體內(nèi)產(chǎn)生更多的紅細(xì)胞，提高血液的運(yùn)輸氧氣的能力，保證比賽時(shí)細(xì)胞得到足夠的氧氣，所以我國(guó)在昆明建有很多體育訓(xùn)練基地，中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員和足球運(yùn)動(dòng)員在比賽前常常到這些基地訓(xùn)練一段時(shí)間。