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如何通俗地理解2019年诺贝尔生理学或医学奖？细胞是如何感知和适应氧气的？
氧气,细胞,低氧如何通俗地理解2019年诺贝尔生理学或医学奖？细胞是如何感知和适应氧气的？
发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
如何通俗地理解2019年诺贝尔生理学或医学奖？细胞是如何感知和适应氧气的？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
应＂悟空小秘书＂邀答！
如何通俗地理解2019年诺贝尔生理学或医学奖？细胞是如何感知和适应氧气的？
这个话题不是非医学专业人员能读懂的，通俗的讲就是美、英两国共三位医学专家对人体细胞对氧化的感应和适应，
在前人的重大发现和理论基础上进行了进一步的探索研究，用理论进一步证实了人的肌体有氧和无氧缺氧的生理变化。
动物可耐缺水缺食，但两分钟以上无氧就会因缺氧青紫致死亡，这就象电脑中的电子，不可缺少，而氧的重要作用也一样，氧在人体细胞中的作用也相当于助燃剂，人的肺吸入氧气后要与细胞的血红蛋白相结合，（因为每一滴血都要经过肺循环），这就是火燃烧必须供氧一样，所以你就理解细胞缺氧就不能＂燃烧＂吧！人的身体机能缺氧就不能代谢（运送营养物质），三位专家就就证明了细胞对氧不足时的感知和耐受能力，而进入适应调节的本能。你平时看到肺心病人手和脸青紫，就是肺的毛细管痉挛通氧气不足的原因，杀猪时放出的血开始有紫黑色，摆放几十分钟后会变成鲜红色，这就是氧气的氧合作用。我们读了本文的收获就是今夜起不能再关闭门窗睡觉了！
如果你跑快了气喘脸变青证明肌肉的耗氧量不够了，要喘气为多吸氧，人到病重和进入西部高原要吸氧，可见氧对细胞的重要性。为什么高原地区的人们能运动，我们海拨低的人们不能在高原地区运动，这就是一个适应问题，而这三位医学专家能获得医学研究理论的诺贝尔医学奖，就是围绕这个细胞能感受到缺氧时又能自身调节的理论话题研究的。细胞的感知也象人受凉了，身体机能感知了，就会发热保护肌体，所以人的发热和咳嗽都是肌体感知的自我保护功能。
其实这个话题早被人们发现和利用，比如肝癌局部肿瘤，向肿瘤注射一种阻断剂，医学上称饿死癌细胞，实际就是阻断癌细胞的氧供应，无氧便会停止生长被吸收代谢而好转，
这些理论只是没人去专攻和研究写下论文，最后的功劳归功于他们三位。
他们的成绩只是发现和理论，利用这个理论去研制出相应的药物，对脑，心，肾脏，血液病变的治疗，特别对攻克癌症的治疗有了理论依据。
只能这样科普相关浅显的知识，转抄原文百姓是看不懂的！谢谢你的阅读！
回答于 2019-09-11 08:43:50
“氧气感知通路，其实说的就是我们人体的每个细胞，能够感知它生活的环境中有多少氧气。细胞感知氧气浓度对各种正常的生理活动，比如胚胎发育、锻炼身体都有非常密切的关系。如果没有这个氧气感知通路，细胞就不能对很多行为，包括外界和内部的环境有明确的感知，从而做出调整，它对我们的生活非常的重要。”
回答于 2019-09-11 08:43:50
北京时间10月7日，2019年诺贝尔生理学或医学奖共同授予William G. Kaelin Jr、Sir Peter J. Ratcliffe和 Gregg L. Semenza，以表彰他们在理解细胞感知和适应氧气变化机制中的贡献。
2019年诺贝尔生理学或医学奖得主
生物体感受氧气浓度的信号识别系统是生命最基本的功能，然而学界对此却所知甚少。正是三位诺奖得主的研究揭示了其中的机制。
为什么氧气那么重要？细胞如何感知氧气？氧气浓度低了或高了，细胞会做出什么样的响应？理解细胞感知和适应氧气变化的机制对我们的生活有什么用？
为什么氧气对生命体如此重要？
空气中氧气的含量约为21%，地球上绝大部分的生命需要依靠这些氧气不断地进行新陈代谢。人可以十几天不吃饭，也可以几天不喝水，但如果不呼吸氧气，一般情况下几分钟就会死亡。（目前吉尼斯人类水下憋气纪录是22分钟，普通人2分钟都难。）
为什么氧气那么重要？中国科学院生物物理研究所副研究员、知乎生物学话题优秀回答者叶盛解释说：答案就在于我们需要氧气来完成食物的“燃烧”。食物中的能量物质正是通过与氧气完成的氧化反应才得以释放能量。从化学上讲，这跟一块木头的燃烧是一码事，主要的区别在于，可见的燃烧是一个剧烈的氧化过程，而细胞里的“燃烧”是一个受控的缓慢氧化过程。
原来，科学家研究发现，吸气后，氧气将由肺的主气管经支气管再到小气管末端的肺泡（每个人的肺里约有7000多万个细胞）。氧气透过肺泡膜进入肺部毛细血管，其中大部分和血液中红细胞的血红蛋白结合为氧合血红蛋白。接着，动脉血液带着氧气从肺部流出，流经全身和身体组织中的营养物质发生反应。在反应过程中将消耗细胞中的氧气，释放能量并产生二氧化碳。随着氧含量的降低，血红蛋白又与氧分离，成为还原血红蛋白。此时鲜红的动脉血就变成了紫色的静脉血，又流回肺里。呼气时，含有较多的二氧化碳的空气，由肺泡经气管排出。这一过程不断循环往复，使生命得以延续。
红细胞具有携氧和释氧功能 图片来源于网络
生命体如何感知氧气浓度并做出应答？
氧气在地球上的分布并不是均匀的，随着海拔的升高，空气越来越稀薄，氧气含量也就越来越少。生物体究竟是如何感知氧气浓度变化并做出应答的呢？
科学界对氧感应和氧稳态调控的研究开始于促红细胞生成素（erythropoietin, EPO）。叶盛解释说，当我们长期处在低氧环境时，肾脏就会合成EPO这种糖蛋白激素，进而刺激骨髓制造更多的红细胞，以此来应对低氧问题。
“另外，在低氧环境下，人体还会产生很多VEGF，即血管内皮生长因子。这些活性成分会促使血管内皮细胞增殖，从而促进毛细血管的生成，为组织和细胞送去更多血液，从而提供更多氧气。我们看到一些高原地区生活的人们面颊潮红，形成特色的‘高原红’，就是这个道理。”上海交通大学外科学博士、知乎医学话题优秀回答者傅士博补充说。
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