Question

2019年诺贝尔生理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能促进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。该研究有望为诸多疾病的治疗提供希望。请图分析回答：

（1）组成HIF的基本单位是____。低氧环境下HIF的含量_____。

（2）氧气参与了细胞有氧呼吸的第___阶段，其场所在_________。

（3）据图分析HIF被降解需要________________________（条件）。

（4）未来科学家可以研制药物降低癌细胞内___的含量，通过缺氧环境抑制肿瘤增殖达到治疗的目的。

（5）我国青藏高原地区的生物能较好适应低氧环境，科学家在研究某高原动物适应机制时发现与其线粒体中的COX基因有关，这属于____水平的研究。

Answer

氨基酸 上升 三 线粒体内膜 O2、VHL 、脯氨酰羟化酶、蛋白酶体 低氧诱导因子（HIF）或HIF-1α 分子

【解析】

有氧呼吸的过程：
第一阶段：在细胞质的基质中。
反应式：1C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（ 2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行。
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量（ 2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）

（1）题意显示HIF能被蛋白酶体降解，根据酶的专一性可知，HIF的化学本质是蛋白质，故可知组成HIF的基本单位是氨基酸。低氧环境下，HIF能促进缺氧相关基因的表达，说明此条件下HIF的含量会上升。

（2）由分析可知：氧气参与了细胞有氧呼吸的第三阶段，其场所在线粒体内膜。

（3）据图可知，在常O2、VHL 、脯氨酰羟化酶、蛋白酶体条件下HIF被降解。

（4）因为缺氧条件下，细胞内HIF的含量会上升，故此科学家通过研制药物降低癌细胞内低氧诱导因子或HIF-1α的含量，以打破癌细胞的正常代谢，通过缺氧环境条件下达到抑制肿瘤增殖的目的。

（5）我国青藏高原地区的生物能较好适应低氧环境，科学家在研究某高原动物适应机制时发现与其线粒体中的COX基因有关，基因是具有遗传效应的DNA片段，故该研究属于分子水平的研究。