10. 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。