高中生物疑难问题集萃

2017-02-16 15:11本刊编辑部整理
教学考试(高考生物) 2017年2期
关键词:大分子脂质抗原

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高中生物疑难问题集萃

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编者按: 《教学考试》作者群经常讨论各种疑难问题,一些老师查阅文献资料、引经据典、撰写成文,对这些疑难问题做了详尽的诠释。经一些老师的提议,我们将这些问题编辑整理,由我刊陆续发表,方便老师和学生在教与学中参考。编辑部非常感谢老师们对杂志提出建设性建议,让杂志内容更适用于教学考试,把我们的杂志办得更好。

【疑问1】人教版高中教材《必修1 分子与细胞》33页提到:多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,都是由许多基本单位组成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子称为单体的多聚体。那么脂质是不是生物大分子?

【释疑】脂质包括多种多样的分子,其特点是主要由碳和氢两种元素以非极性共价键组成。严格地说,脂质不是大分子,因为它们的相对分子质量不如糖类、蛋白质、核酸那么大,而且它们也不是聚合物。脂质中最常见的是脂肪,脂肪是由甘油和脂肪酸通过脱水合成的。脂肪分子中甘油的三个羟基通常为3个脂肪酸所酯化,所以脂肪又叫甘油三酯。脂肪只是脂质的一类,另外还有3类重要的脂质,它们是磷脂、类固醇和蜡。磷脂是细胞膜的重要成分,其结构与脂肪类似,不过分子中有两个脂肪酸,另外一个酸是磷酸。蜡也是酯,是由一些长链的醇与长链脂肪酸形成的酯。类固醇是一类不同的脂质。它们的特点是碳链折成4个环,3个六环和1个五环【1】。

【分析总结】脂质中脂肪、磷脂、蜡、类固醇都是醇酯化物,都不是单体聚合成的多聚物,且它们相对分子量不够大,所以脂质不是生物大分子。

[1]吴相钰,陈守良,葛明德《陈阅增普通生物学》第4版[M].北京:高等教育出版社,2014:21-22

【释疑老师】河北省卢龙县中学 刘晓菊

【疑问2】有观点认为T淋巴细胞中T助细胞有呈递抗原的作用,那么T淋巴细胞可以参与呈递抗原吗?

【释疑】淋巴细胞是白细胞中的一类,造血过程期间由骨髓中造血干细胞分化而来,淋巴细胞可分为两个细胞群:B(淋巴)细胞和T(淋巴)细胞,B细胞之所以称为B细胞是因为它们是在骨髓(bone marrow)中完成发育的。T细胞之所以称为T细胞是因为这些细胞迁移到胸腺(thymus gland)中完成它们的后期发育。在胸腺内成熟期间T细胞表达抗原特异的膜受体,称为T细胞受体,它是由两条蛋白链组成的异二聚体,不能单独识别抗原,只有当抗原与一个称为主要组织相容性复合体(MHC)的膜蛋白结合,才能识别它。一个T细胞,当遇到一个细胞上MHC蛋白结合的抗原,则被激活、增殖并分化成记忆T细胞和各种效应T细胞。T细胞又有两个亚群,T助细胞或TH细胞(helper T cell)和T胞毒细胞或TC细胞(cytotoxic T cell)。TH细胞和TC细胞还含有辅受体,一种膜糖蛋白,TH细胞含CD4辅受体,TC细胞含CD8辅受体【1】。

MHC-Ⅱ蛋白存在于少数几种特化细胞的表面,这些特化细胞包括巨噬细胞和B淋巴细胞,它们作为抗原呈递细胞通过吞噬作用或胞吞作用将外来的抗原内化,经消化使之成小的肽段,肽段与MHC-Ⅱ蛋白结合并被展示在抗原呈递细胞的膜上,形成的MHC-Ⅱ蛋白-肽复合体,是各种T细胞的结合靶。结合并被展示在巨噬细胞和B细胞表面的肽同样被TH细胞的合适T细胞受体所结合。TH细胞含有辅受体CD4,它能提高T细胞受体与MHC-Ⅱ蛋白-肽复合体的结合相互作用,这个总的结合相互作用,与目前正被鉴定的二级分子信号一起,活化TH细胞。被活化的TH细胞的一个亚群分泌一种小分子蛋白,称白细胞介素-2,它能刺激具有合适的白细胞介素受体的TC细胞和TH细胞的增殖;另一个亚群分泌白细胞介素-4,它刺激那些能识别抗原的B细胞增殖,应答中的B、TC细胞、TH细胞的增殖一直持续到抗原的消失。TH细胞只间接地参与被感染细胞和病毒的破坏,但它们的作用对整个免疫反应是关键的【2】。

【分析总结】T助细胞或TH细胞(helper T cell)能分泌淋巴因子刺激相关细胞增殖,并没有呈递抗原的作用,巨噬细胞和B淋巴细胞有抗原呈递作用。

【参考文献】

[1]王镜岩,朱圣庚,徐长法主编的《生物化学》2002年第3版上册270-271页,北京:高等教育出版社

[2]王镜岩,朱圣庚,徐长法主编的《生物化学》2002年第3版上册273-274页,北京:高等教育出版社

【释疑老师】河北省卢龙县中学 刘晓菊

【疑问3】胞吞具有特异性吗?

【释疑】根据胞吞的物质不同,分为两种情况:受体介导的胞吞作用(有高度特异性)和非特异性的胞吞作用。受体介导的胞吞作用是一种选择性浓缩机制,既可以保证细胞大量的摄入特定的大分子,同时又避免了吸入细胞外大量的液体,与非特异性的胞吞作用相比,可使特殊大分子的内化效率增加1 000多倍,受体介导的胞吞作用也可被某些病毒所利用而侵染细胞。

低密度脂蛋白LDL(胆固醇与磷脂、蛋白质结合而成)就是通过受体介导的胞吞作用被细胞吸收的,首先,配体LDL与细胞表面特异性受体结合,形成受体-配体复合物,并侧向扩散,同时,接合素蛋白与受体尾部及网格蛋白结合,细胞膜内陷,有被小泡进入细胞内,后经脱被作用,并经胞内体运输至溶酶体被降解,受体由膜泡携带返回细胞膜重复使用。

因此,胞吞虽不似协助扩散和主动运输需要特异性载体,但部分物质的胞吞需要特异性受体,此时具有高度特异性。

【参考文献】

[1]翟中各,王喜忠,丁明孝,细胞生物学[M].3.北京:高等教育出版社,2007:118-121.

[2]吴光耀,精英教案[M].3.北京:军事谊文出版社,2011:1455-1457.

【释疑老师】安徽省滁州中学 王 军

【疑问4】人类基因组已发现2.0万~2.5万个基因,如果一种基因控制合成一种蛋白质,那么人体又如何能形成多达1010种抗体蛋白呢?

【释疑】这是淋巴细胞内有关基因随机重新组合的结果。人体所有B细胞的基因都应该是相同的,B细胞中数量有限的与免疫球蛋白合成有关的基因片段,当接受到某种抗原刺激时,这些基因片段会发生特异性的断裂和重排,以形成能表达对抗这种抗原的抗体基因。

对于一个B细胞,只会产生一种重排的结果,即产生一种基因,控制合成一种抗原受体,结合相应的抗原。当一种抗原入侵时,只有一种基因型的B细胞能识别入侵抗原的特定结构,并与之结合,B细胞被激活后,分裂产生大量的浆细胞,产生大量的一种抗体来对抗这种抗原。

总体来说,人体内就产生了大量各类的抗体。

【参考文献】

[1]陈守良,动物生理学[M].4.北京:北京大学出版社,2012:381-383.

[2]苏宏鑫,高中生物奥赛讲义[M].4.杭州:浙江大学出版社,2012:658-660.

【释疑老师】安徽省滁州中学 王 军

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