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细胞感知和适应氧气变化的机制
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更新时间:2020-12-18
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1.

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予发现细胞感知和适应氧气变化机制的科学家。研究发现,合成促红细胞生成素( EPO)的细胞持续表达低氧诱导因子(HIF-lα)。在氧气供应不足时,细胞内积累的HIF-lα可以促进EPO的合成,使红细胞增多以适应低氧环境。此外,该研究可为癌症的治疗提供新思路。下列相关叙述不正确的是(   

A生活在高原的人细胞内HIF-1α的水平可能要比一般人高

B干扰HIF-lα的降解可能为治疗贫血提供创新性疗法

C若氧气供应不足,HIF-lα会使EPO基因的表达水平降低

D抑制癌细胞中HIF-lα基因的表达可为癌症的治疗提供新思路

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题型:选择题
知识点:细胞感知和适应氧气变化的机制
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【答案】

C

【分析】

分析题文描述可知:在氧气供应不足时,在合成促红细胞生成素( EPO)的细胞内持续表达并积累的低氧诱导因子(HIF-lα)可以促进EPO的合成,进而促进红细胞的生成,使红细胞增多以适应低氧环境。氧气供应不足时,促红细胞生成素( EPO)和低氧诱导因子(HIF-lα)之间为反馈调节。

【详解】

A、高原地区空气稀薄,氧气含量低,而在氧气供应不足时,细胞内会积累HIF-lα,因此生活在高原的人体内HIF-1α的水平可能要比一般人高,A正确;

B、干扰HIF-lα的降解,细胞内积累的HIF-lα可以促进EPO的合成,EPO刺激骨髓生成新的红细胞,进而改善贫血状况,B正确;

C、在氧气供应不足时,细胞内积累的HIF-lα可以促进EPO的合成,可见,若氧气供应不足,HIF-lα会使EPO基因的表达水平升高,C错误;

D、抑制癌细胞中HIF-lα基因的表达可以使EPO的合成减少,从而抑制红细胞增殖,为癌症治疗提供新思路, D正确。

故选C

【点睛】

本题作为信息类题目,需要考生从题干中提取促红细胞生成素( EPO)与低氧诱导因子(HIF-lα)之间关联等信息来解决问题。

=
类题推荐:
细胞感知和适应氧气变化的机制
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更新时间:2020-12-18
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1.

阅读下面的材料,完成(1)~(3)题。

细胞是如何应对缺氧的

2019年度的诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·萨门扎三位科学家,他们阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感受、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。

人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。那么是什么在激活、调控这300多种基因呢?科学家在研究地中海贫血症的过程中无意间发现了缺氧诱导因子HIF)。HIF由两种不同的 DNA 结合蛋白(HIF-1α ARNT)组成,其中对氧气敏感的部分是HIF-1α;而蛋白ARNT稳定表达且不受氧调节。所以,HIF-1α是机体感受氧气含量变化的关键。

当细胞处于正常氧条件时,HIF-1α会被降解。进一步的研究表明,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-1α脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-1α能与VHL蛋白结合,最终被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-1α羟基化不能发生,导致HIF-1α无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。

HIF 控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰 HIF-1α的降解能促进红细胞的生成来治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。

1)下列生命活动中,会受氧气含量的影响的是__________

A.细胞吸水     B.蛋白质合成      C.细胞分裂      D.兴奋的传导

2)请根据文章内容,将下图氧气感知机制的分子通路补充完整,并写出A-D代表的物质。

A.__________B.__________C__________D.__________              

__________ __________ __________

3VHL蛋白是氧气感知机制的分子通路中一个重要分子,VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。推测与正常人相比,患者体内HIF-1α的含量___________。要抑制此类患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有哪些___________

题型:综合题
知识点:细胞感知和适应氧气变化的机制
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