Question

【題目】2019年度諾貝爾生理學獎得主的重大發現掲示了生命中最重要適應性過程之一的內在機制，為我們理解供氧水平如何影響細胞代謝和生理功能寞定了基礎。他們的發現也為對抗貧血、癌癥和許多其他疾病的新策略鋪平了道路。

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

下圖一是人體中紅細胞數量變化的調節機制示意圖（“+”表示促進，…表示抑制作用，EPO為促紅細胞生成素）。研究表明，在腎臟細胞內存在些分子（氧感受器）太氫條件下被活，導致促紅細胞生成素基因表這圖二是10名登山隊員（24-38歲）在中尼邊境攀登過程中平均紅細胞計數和血紅蛋白水平與平均夜營高度的關系；請回答下列問題

（1）缺氧導致紅細胞數量增加的調節方式屬于_________調節，紅細胞數量的增加，導致血液中O2分壓增加，腎臟分泌促紅細胞生成素減少，保證了體內紅細胞數量的保持相對穩定。

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

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

（4）在登山37天之后，登山運動員仍處于高海拔地區，體內紅細胞數量不再增加的原因是____________

（5）我國在昆明建有很多體育訓練基地，中長跑運動員和足球運動員在比賽前常常到這些基地訓練一段時間，原因是________________________。

Answer 1

【答案】體液 尿毒癥患者因為缺乏氧感受器，導致促紅細胞生成素基因無法正常表達，從而無法正常促進晚期紅系祖細胞分化為成熟紅細胞，所以容易出現貧血 剛分化成熟的紅細胞中仍有部分血紅蛋白mRNA在進行血紅蛋白的翻譯 之前 37天后運動員已經適應了低氧 使運動員適在缺氧下提升體內紅細胞水平，在比賽中適應運動過程中產生的缺氧

【解析】

分析圖示可知，環境中缺氧氣，能促進腎臟、肝臟合成并分泌促紅細胞生成素，促紅細胞生成素能促進骨髓造血干細胞的分裂和分化，使血液中紅細胞的數量增加。當機體內的促紅細胞生成素含量過多時，會抑制肝臟和腎臟分泌促紅細胞生成素的活動。

（1）氧氣屬于內環境的成分，缺氧導致紅細胞數量增加的調節方式屬于體液調節，紅細胞數量的增加，導致血液中O2分壓增加，腎臟分泌促紅細胞生成素減少，保證了體內紅細胞數量的保持相對穩定。

（2）由于尿毒癥患者因為缺乏氧感受器，導致促紅細胞生成素基因無法正常表達，從而無法正常促進晚期紅系祖細胞分化為成熟紅細胞，所以容易出現貧血。

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

（4）由于紅細胞數量多，攜帶的氧氣多，血液中氧壓升高，抑制促紅細胞生成素的合成，所以在登山37天之后，運動員已經適應了低氧，體內紅細胞數量不再增加。

（5）由于昆明海拔高，空氣中含氧量低，能促進運動員產生更多的促紅細胞生成素，使體內產生更多的紅細胞，提高血液的運輸氧氣的能力，保證比賽時細胞得到足夠的氧氣，所以我國在昆明建有很多體育訓練基地，中長跑運動員和足球運動員在比賽前常常到這些基地訓練一段時間。