Question

3．促紅細胞生成素（EPO）是一種分子量為6萬多的糖蛋白類激素，可以增加耐力和訓練負荷而被國際奧委會確定為興奮劑．下圖為人體正常情況下EPO的產生和作用示意圖．回答下列問題：
（1）圖中過程①中，細胞會由圓球形變成中間微凹的圓餅狀，這樣可以通過增加細胞的相對表面積來提高細胞與外界的物質運輸效率，成熟的紅細胞通常只能存活120天，主要原因是缺少細胞核．
（2）運動員違禁使用EPO時，通常選用注射而不是口服是因為糖蛋白會在消化道被分解而失去活性，EPO進入體內后的靶細胞為腎臟細胞和造血干細胞，長期使用超生理所需劑量EPO的運動員在停用后更容易出現貧血癥狀，分析可能的原因．長期服用EPO可能導致腎臟自身產生EPO機能下降
（3）劇烈運動時，肌肉細胞進行無氧呼吸產生的乳酸并沒有引起血漿pH大幅下降，這是緩沖物質的作用結果．誘導腎臟加快產生EPO的刺激可能是低濃度o₂或高濃度乳酸，請簡要設計一個實驗思路進行驗證．安靜狀態(tài)注射一定的乳酸，測定EPO的含量是否增加
（4）有的貧血患者可以通過注射EPO來改善癥狀，鐮刀型細胞貧血癥的貧血原因是鐮刀狀的紅細胞容易破裂而導致溶血性貧血，這種患者能否通過注射EPO來改善其貧血癥狀？不能為什么？即使產生更多的紅細胞，也是異常功能的紅細胞，同時還有可能導致溶血性貧血加重．

Answer 1

分析 紅細胞中有血紅蛋白，具有運輸氧氣的作用．當促紅細胞生成素（EPO）能夠增強骨髓造血干細胞的活動，從而增加血液中紅細胞的數量．血紅蛋白含量增加，運輸氧氣的能力增強，促進機體細胞進行有氧呼吸提供能量．運動員長期注射EPO會使機體血液中血漿比例相對減小，從而影響內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)．鐮刀型細胞貧血癥患者由于即使產生更多的紅細胞，也是異常功能的紅細胞，同時還有可能導致溶血性貧血加重，因此，注射EPO不能改善其貧血癥狀．

解答 解：（1）細胞相對表面積越大，細胞與外界的物質運輸效率越高．由哺乳動物于成熟的紅細胞無細胞核，通常只能存活時間較短．
（2）EPO是一種分子量為6萬多的糖蛋白類激素，會在消化道被分解而失去活性，因此需要選用注射而不是口服．據圖分析EPO抑制腎臟和促進骨髓中的造血干細胞分化為紅細胞，因此EPO進入體內后的靶細胞是腎臟細胞和造血干細胞．長期服用EPO可能導致腎臟自身產生EPO機能下降．
（3）由于血漿中含有調節(jié)內環(huán)境PH相對平衡的緩沖物質，因此劇烈運動時，肌肉細胞進行無氧呼吸產生的乳酸并沒有引起血漿pH大幅下降．為了驗證低濃度O₂或高濃度乳酸可能會誘導腎臟加快產生EPO，讓機體在安靜狀態(tài)注射一定的乳酸，測定EPO的含量是否增加，以防機體劇烈運動時肌肉細胞進行無氧呼吸產生的乳酸影響實驗現象．
（4）鐮刀型細胞貧血癥患者由于即使產生更多的紅細胞，也是異常功能的紅細胞，同時還有可能導致溶血性貧血加重，因此，注射EPO不能改善其貧血癥狀．
故答案為：
（1）相對表面積    細胞核
（2）糖蛋白會在消化道被分解而失去活性    腎臟細胞和造血干細胞     長期服用EPO可能導致腎臟自身產生EPO機能下降
（3）緩沖   安靜狀態(tài)注射一定的乳酸，測定EPO的含量是否增加
（4）不能    即使產生更多的紅細胞，也是異常功能的紅細胞，同時還有可能導致溶血性貧血加重

點評 本題綜合考查動物激素調節(jié)和內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的相關知識．考查學生分析圖形和獲取和處理信息的能力，分析和解決問題的能力．