2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现细胞适应氧气供应变化分子机制的科学家。当细胞缺氧时，缺氧诱导因子（HIF-Iα）通过核孔进入细胞核，调节基因的表达生成促红细胞生成素（EPO，一种促进红细胞生成的蛋白质激素）；当氧气正常时，HIF-1α被脯氨酰羟化酶（PHD）催化后被蛋白酶降解。该研究为抗击贫血、癌症等疾病的治疗提供新思路。HIF-1α的合成及调节过程如图所示，回答下列问题：
（1）①表示___________过程，进行该过程所需要的原料是___________。
（2）②表示___________过程，参与该过程的tRNA的作用是___________。
（3）慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血，研究人员正在探索一种PHD抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息，分析PHD抑制剂治疗贫血的作用机理___________。
（4）肿瘤的生长需要生成大量的血管以供应营养，肿瘤快速生长使内部缺氧，诱导HIF-Iα的合成，从而促进血管生成和肿瘤长大。请据此提出治疗肿瘤的措施：___________。
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2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了发现细胞适应氧气供应变化分子机制的科学家。当细胞缺氧时，缺氧诱导因子（HIF-Iα）通过核孔进入细胞核，调节基因的表达生成促红细胞生成素（EPO，一种促进红细胞生成的蛋白质激素）；当氧气正常时，HIF-1α被脯氨酰羟化酶（PHD）催化后被蛋白酶降解。该研究为抗击贫血、癌症等疾病的治疗提供新思路。HIF-1α的合成及调节过程如图所示，回答下列问题：
（1）①表示___________过程，进行该过程所需要的原料是___________。
（2）②表示___________过程，参与该过程的tRNA的作用是___________。
（3）慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血，研究人员正在探索一种PHD抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息，分析PHD抑制剂治疗贫血的作用机理___________。
（4）肿瘤的生长需要生成大量的血管以供应营养，肿瘤快速生长使内部缺氧，诱导HIF-Iα的合成，从而促进血管生成和肿瘤长大。请据此提出治疗肿瘤的措施：___________。
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2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位科学家，以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。研究表明，肾脏细胞内的缺氧诱导因子（HIF）在缺氧条件下被激活，导致细胞核内促红细胞生成素（EPO）基因表达，EPO能够增强骨髓造血干细胞的活动，最终保证氧气的供应。
肿瘤细胞也同样具有感知氧的机制。当肿瘤增长超过了血管供应能力，肿瘤内部会缺氧。肿瘤细胞HIF激活，可促进血液中血管内皮生长因子（VECF）含量增加，促进血管生成。回答下列问题：
（1）国家为提高中长跑等耐力项目运动员竞技水平，建立了云南海埂等体育训练高原基地。原因是运动员在高海拔地区训练时相比于低海拔地区更易处于________状态，HIF被激活，促进肾脏细胞EPO基因表达，EPO促进造血干细胞________，产生更多的红细胞，提高运输氧气的能力。运动员比赛时氧气供应充足，提高________速率，获得更充足的能量，有利于提高比赛成绩。
（2）根据细胞感知和适应氧气供应机制，提出抑制肿瘤细胞增殖的设想，并解释原因。________
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2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位发现细胞感知和适应氧气供应机制的科学家。研究发现正常氧气条件下，细胞内的低氧诱导因子（HIF）会被蛋白酶体降解低氧环境下，HIF能促使细胞适应低氧环境，如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.氧气在线粒体中参与有氧呼吸第三阶段
B.低氧环境下正常细胞中HIF含量会增加
C.HIF被分解需要脯氨酰羟化酶、VHL等参与
D.通过降低HIF的活性可治疗贫血等缺氧性疾病
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阅读下面科普短文，请回答问题。
2019年诺贝尔生理学或医学奖颁发给三位科学家，他们是威廉·凯林、彼得·拉特克利夫和格雷格·塞门扎，表彰他们在研究细胞感知和适应氧气变化机制中的贡献。
生物体感受氧气浓度的变化是生命最基本的功能，这依赖于特定的信号识别系统。科学界对氧感应和适应调控的研究开始于促红细胞生成素（缩写为EPO）。当氧气缺乏时，肾脏分泌EPO刺激骨髓生成新的红细胞。比如当我们在高海拔地区活动时，由于缺氧，人体的新陈代谢发生变化，开始生长出新的血管，制造新的红细胞。这几位科学家所做的正是找出这种身体反应的分子机制，如下图所示。
他们发现这个反应的“开关”是缺氧诱导因子（简称H蛋白）。H蛋白可作用于细胞核中的低氧调节基因，控制机体EPO的水平。EPO和H蛋白除了在哺乳动物细胞内可以结合并激活涉及代谢调节、血管新生和肿瘤等过程的众多其他基因。当细胞转变为高氧条件时，H蛋白的数量急剧下降，仅当缺氧时该蛋白才能激活低氧调节基因。那么，推动H蛋白降解的原因是什么?答案来自一个意想不到的方向。
VHL综合症是一种罕见的遗传性疾病。由于V蛋白的缺失，VHL病人临床表现为多发性肿瘤，涉及脑、骨髓和肾上腺等多个重要器官，肿瘤组织会增生异常的新血管。在H蛋白被纯化的第二年，科学家发现V蛋白可以通过氧依赖的蛋白水解作用负向调控细胞中的H蛋白含量。
H蛋白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。通过调控H蛋白，为治疗贫血、心血管疾病以及肿瘤等多种疾病开辟了新的临床治疗思路。
（1）肾脏分泌EPO刺激骨髓生成新的红细胞的过程发生了细胞分裂和___________。红细胞增多可提高运氧能力，这是因为___________。
（2）氧气以___________的方式进入细胞。当氧气浓度正常时，可引起H蛋白的降解。H蛋白的含量动态变化，有利于细胞中物质的循环利用。
（3）据上文可知，医生观察到VHL病人在脑、骨髓和肾上腺等多个重要器官均产生肿瘤，从而初步确定“多发性肿瘤”为该病的临床表现，该过程使用的科学思维方法是___________（填“不完全”、“完全”）归纳法。
（4）氧气感应机制使细胞能够调节新陈代谢以适应低氧水平，下列相关分析，正确的是___________。
a．H蛋白和A蛋白共同作用，激活低氧调节基因
b．氧含量恢复正常时，进入细胞核的H蛋白减少
c．V蛋白功能丧失，细胞无法激活低氧调节基因
d．因V蛋白的缺失，VHL病人的H蛋白含量低
e．H蛋白的氧依赖性降解是分子水平的精细调控
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在缺氧条件下，人体既可通过神经系统调节呼吸频率来适应，又可通过增加红细胞的数量来适应。红细胞数量增加与细胞内缺氧诱导因子（HIF）介导的系列反应有关，机理如下图所示。2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现这一机制的三位科学家。请回答问题：
（1）呼吸频率加快加深后，吸入更多的氧气。氧气进入人体细胞参与有氧呼吸的反应场所是______，该细胞器内膜折叠成嵴，有利于______。人体在缺氧条件下，细胞呼吸的产物有______。
（2）如图所示，常氧条件下，经过______的催化，HIF-1α蛋白发生羟基化，使得VHL蛋白能够与之识别并结合，从而导致HIF-1α蛋白降解。
（3）由图可知，缺氧条件下，HIF-1α蛋白通过______进入细胞核内，与ARNT结合形成缺氧诱导因子（HIF）。HIF结合到特定的DNA序列上，促进EPO（促红细胞生成素）的合成，从而促进红细胞数量的增加，携带氧气能力增强。另外，HIF还可促进其他有关基因的表达，使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加，请分析这些变化的适应意义：______。
（4）慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血，研究人员正在探索一种PHD抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息，分析PHD抑制剂治疗贫血的作用机理______。此外，在肿瘤微环境中通常缺氧，上述机制______（填“有利于”或“不利于”）癌细胞大量增殖。研究人员正努力开发新的药物，用以激活或阻断氧感应机制，改善人类的健康。
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2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了乔治·凯林、彼得·拉特克利夫、格雷格·塞门扎三人，以表彰他们对细胞对氧气的感应和适应机制的研究。机体缺氧时，低氧诱导因子（HIF）与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，过程如下图所示。回答下列问题：
（1）完成过程①需_______酶从细胞质进入细胞核，②过程中，除mRNA外，还需要的RNA有________。
（2）HIF在_______（填“转录”或“翻译”）水平调控EPO基因的表达，促进EPO的合成。
（3）由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，因此癌细胞常常会_______（填“提高”或“降低”）HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分。因此治疗肿瘤时，可以通过_____________来达到治疗目的。
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2019年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家，以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”方面所做出的贡献。下列关于细胞呼吸与氧气关系的叙述，错误的是（ ）
A.酵母菌能进行有氧呼吸，场所主要是细胞质基质
B.酵母菌在氧气浓度低的条件下，也能进行无氧呼吸
C.在没有氧气的条件下，有些生物也能进行细胞呼吸
D.无论有无氧气的存在，病毒都不能进行细胞呼吸
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2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了“发现细胞如何感知和适应氧气的可用性”的三位科学家。他们发现了调控基因活性的分子机器，即当氧气不足时，细胞里的氧气含量下降，此时低氧应答元件能指导细胞大量合成促红细胞生成素，制造更多的红细胞来运输氧气，从而适应于不同水平的氧气。请回答下列问题。
（1）氧气对于生物至关重要。在人和动物体内氧气的作用是：在线粒体中，氧气与__________。生活在平原地区的人到低压、缺氧的高原旅游，经过一段时间的“高原反应”，后会逐渐适应的原因是：当氧气不足时，人体肾脏、肝脏会合成促红细胞生成素，它会刺激骨髓中的____分裂和分化，使血液中红细胞数量增多，从而促进机体细胞进行有氧呼吸。
（2）—般人在剧烈运动后，会出现肌肉酸胀乏力感，原因是运动时机体对氧气的消耗量增大，骨骼肌细胞氧气供应不足，在细胞质基质中____，最终在____形成酸胀乏力感。运动结束一段时期后这种酸胀乏力的感觉会自然消失，对于维持内环境的稳态具有重要意义。
（3）已知有氧呼吸的过程含有无氧呼吸的步骤，请结合原始大气中没有氧气以及原核细胞没有线粒体的事实，谈谈你的启示________。
（4）将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，___________（填“有”或“没有”）氧气释放，原因是_______。
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日本科学家大隅良典因发现“细胞自噬”机制而获得了2016年诺贝尔生理学或医学奖。细胞自噬是指当细胞接收到诱导信号后，胞内的一些膜会把周围的细胞质吞进去形成“自噬体”，随后与溶酶体融合，经消化后，一些可利用的物质被送回细胞质循环利用。下列推论不合理的是
A. 细胞“自噬体”对细胞质成分的吞噬具有特异性
B. 当营养物质不足时，细胞的自噬作用会明显加强
C. 胚胎发育过程中需要通过自噬作用来处理废弃的细胞器
D. 自噬机制发生缺陷，会导致细胞内废物和垃圾增多
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2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家，以表彰其在昼夜节律（生物钟）的分子机制方面的发现。人体生物钟机理如右图所示，下丘脑SCN细胞中，PER基因的表达产物为PER蛋白，其浓度呈周期性变化，变化周期为24h。下列分析正确的是
A. PER基因只存在于下丘脑SCN细胞中
B. 过程①与②中的碱基配对方式不完全相同
C. 过程②中mRNA在核糖体上移动的方向是从左向右
D. 过程③能促进PER基因的表达，使细胞中PER蛋白的浓度能保持相对稳定
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