本刊編輯部整理
高中生物疑難問題集萃
本刊編輯部整理
編者按: 《教學考試》作者群經常討論各種疑難問題,一些老師查閱文獻資料、引經據典、撰寫成文,對這些疑難問題做了詳盡的詮釋。經一些老師的提議,我們將這些問題編輯整理,由我刊陸續發表,方便老師和學生在教與學中參考。編輯部非常感謝老師們對雜志提出建設性建議,讓雜志內容更適用于教學考試,把我們的雜志辦得更好。
【疑問1】人教版高中教材《必修1 分子與細胞》33頁提到:多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子,都是由許多基本單位組成的,這些基本單位稱為單體,這些生物大分子稱為單體的多聚體。那么脂質是不是生物大分子?
【釋疑】脂質包括多種多樣的分子,其特點是主要由碳和氫兩種元素以非極性共價鍵組成。嚴格地說,脂質不是大分子,因為它們的相對分子質量不如糖類、蛋白質、核酸那么大,而且它們也不是聚合物。脂質中最常見的是脂肪,脂肪是由甘油和脂肪酸通過脫水合成的。脂肪分子中甘油的三個羥基通常為3個脂肪酸所酯化,所以脂肪又叫甘油三酯。脂肪只是脂質的一類,另外還有3類重要的脂質,它們是磷脂、類固醇和蠟。磷脂是細胞膜的重要成分,其結構與脂肪類似,不過分子中有兩個脂肪酸,另外一個酸是磷酸。蠟也是酯,是由一些長鏈的醇與長鏈脂肪酸形成的酯。類固醇是一類不同的脂質。它們的特點是碳鏈折成4個環,3個六環和1個五環【1】。
【分析總結】脂質中脂肪、磷脂、蠟、類固醇都是醇酯化物,都不是單體聚合成的多聚物,且它們相對分子量不夠大,所以脂質不是生物大分子。
[1]吳相鈺,陳守良,葛明德《陳閱增普通生物學》第4版[M].北京:高等教育出版社,2014:21-22
【釋疑老師】河北省盧龍縣中學 劉曉菊
【疑問2】有觀點認為T淋巴細胞中T助細胞有呈遞抗原的作用,那么T淋巴細胞可以參與呈遞抗原嗎?
【釋疑】淋巴細胞是白細胞中的一類,造血過程期間由骨髓中造血干細胞分化而來,淋巴細胞可分為兩個細胞群:B(淋巴)細胞和T(淋巴)細胞,B細胞之所以稱為B細胞是因為它們是在骨髓(bone marrow)中完成發育的。T細胞之所以稱為T細胞是因為這些細胞遷移到胸腺(thymus gland)中完成它們的后期發育。在胸腺內成熟期間T細胞表達抗原特異的膜受體,稱為T細胞受體,它是由兩條蛋白鏈組成的異二聚體,不能單獨識別抗原,只有當抗原與一個稱為主要組織相容性復合體(MHC)的膜蛋白結合,才能識別它。一個T細胞,當遇到一個細胞上MHC蛋白結合的抗原,則被激活、增殖并分化成記憶T細胞和各種效應T細胞。T細胞又有兩個亞群,T助細胞或TH細胞(helper T cell)和T胞毒細胞或TC細胞(cytotoxic T cell)。TH細胞和TC細胞還含有輔受體,一種膜糖蛋白,TH細胞含CD4輔受體,TC細胞含CD8輔受體【1】。
MHC-Ⅱ蛋白存在于少數幾種特化細胞的表面,這些特化細胞包括巨噬細胞和B淋巴細胞,它們作為抗原呈遞細胞通過吞噬作用或胞吞作用將外來的抗原內化,經消化使之成小的肽段,肽段與MHC-Ⅱ蛋白結合并被展示在抗原呈遞細胞的膜上,形成的MHC-Ⅱ蛋白-肽復合體,是各種T細胞的結合靶。結合并被展示在巨噬細胞和B細胞表面的肽同樣被TH細胞的合適T細胞受體所結合。TH細胞含有輔受體CD4,它能提高T細胞受體與MHC-Ⅱ蛋白-肽復合體的結合相互作用,這個總的結合相互作用,與目前正被鑒定的二級分子信號一起,活化TH細胞。被活化的TH細胞的一個亞群分泌一種小分子蛋白,稱白細胞介素-2,它能刺激具有合適的白細胞介素受體的TC細胞和TH細胞的增殖;另一個亞群分泌白細胞介素-4,它刺激那些能識別抗原的B細胞增殖,應答中的B、TC細胞、TH細胞的增殖一直持續到抗原的消失。TH細胞只間接地參與被感染細胞和病毒的破壞,但它們的作用對整個免疫反應是關鍵的【2】。
【分析總結】T助細胞或TH細胞(helper T cell)能分泌淋巴因子刺激相關細胞增殖,并沒有呈遞抗原的作用,巨噬細胞和B淋巴細胞有抗原呈遞作用。
【參考文獻】
[1]王鏡巖,朱圣庚,徐長法主編的《生物化學》2002年第3版上冊270-271頁,北京:高等教育出版社
[2]王鏡巖,朱圣庚,徐長法主編的《生物化學》2002年第3版上冊273-274頁,北京:高等教育出版社
【釋疑老師】河北省盧龍縣中學 劉曉菊
【疑問3】胞吞具有特異性嗎?
【釋疑】根據胞吞的物質不同,分為兩種情況:受體介導的胞吞作用(有高度特異性)和非特異性的胞吞作用。受體介導的胞吞作用是一種選擇性濃縮機制,既可以保證細胞大量的攝入特定的大分子,同時又避免了吸入細胞外大量的液體,與非特異性的胞吞作用相比,可使特殊大分子的內化效率增加1 000多倍,受體介導的胞吞作用也可被某些病毒所利用而侵染細胞。
低密度脂蛋白LDL(膽固醇與磷脂、蛋白質結合而成)就是通過受體介導的胞吞作用被細胞吸收的,首先,配體LDL與細胞表面特異性受體結合,形成受體-配體復合物,并側向擴散,同時,接合素蛋白與受體尾部及網格蛋白結合,細胞膜內陷,有被小泡進入細胞內,后經脫被作用,并經胞內體運輸至溶酶體被降解,受體由膜泡攜帶返回細胞膜重復使用。
因此,胞吞雖不似協助擴散和主動運輸需要特異性載體,但部分物質的胞吞需要特異性受體,此時具有高度特異性。
【參考文獻】
[1]翟中各,王喜忠,丁明孝,細胞生物學[M].3.北京:高等教育出版社,2007:118-121.
[2]吳光耀,精英教案[M].3.北京:軍事誼文出版社,2011:1455-1457.
【釋疑老師】安徽省滁州中學 王 軍
【疑問4】人類基因組已發現2.0萬~2.5萬個基因,如果一種基因控制合成一種蛋白質,那么人體又如何能形成多達1010種抗體蛋白呢?
【釋疑】這是淋巴細胞內有關基因隨機重新組合的結果。人體所有B細胞的基因都應該是相同的,B細胞中數量有限的與免疫球蛋白合成有關的基因片段,當接受到某種抗原刺激時,這些基因片段會發生特異性的斷裂和重排,以形成能表達對抗這種抗原的抗體基因。
對于一個B細胞,只會產生一種重排的結果,即產生一種基因,控制合成一種抗原受體,結合相應的抗原。當一種抗原入侵時,只有一種基因型的B細胞能識別入侵抗原的特定結構,并與之結合,B細胞被激活后,分裂產生大量的漿細胞,產生大量的一種抗體來對抗這種抗原。
總體來說,人體內就產生了大量各類的抗體。
【參考文獻】
[1]陳守良,動物生理學[M].4.北京:北京大學出版社,2012:381-383.
[2]蘇宏鑫,高中生物奧賽講義[M].4.杭州:浙江大學出版社,2012:658-660.
【釋疑老師】安徽省滁州中學 王 軍