人体细胞有时会处于低氧环境。当细胞中O₂含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。
（1）在人体细胞呼吸过程中，O₂参与反应的场所是 

线粒体内膜

线粒体内膜

。
（2）分别用常氧（20%O₂）、适度低氧（10%O₂）和严重低氧（0.3%O₂）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。

①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的

溶酶体

溶酶体

 （结构）降解。
②图1、图2结果表明：适度低氧可

激活线粒体自噬来清除活性氧

激活线粒体自噬来清除活性氧

。
（3）研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3。综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因：
①适度低氧上调BINP3基因的表达，使 

BINP3蛋白

BINP3蛋白

 增加，

促进

促进

 （促进/抑制）了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。
②严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以 

清除细胞中的活性氧

清除细胞中的活性氧

，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。