閱讀下列材料,回答問題:
細菌的武器知多少?
為了生存,細菌通過進化獲得了一系列可用于細菌間以及細菌與宿主細胞競爭的武器系統(tǒng)。根據(jù)作用距離,可大致分為非接觸式抑制和接觸式抑制兩類。第一類的典型代表是可以擴散的抗生素等小分子化合物。這一類已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè),為人類健康和社會發(fā)展發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。第二類可以通過直接接觸而作用于相鄰細胞,其中有一種蛋白分泌系統(tǒng)(T6SS)。
T6SS廣泛存在于革蘭氏陰性細菌中,是細菌胞質(zhì)中最長的管狀結(jié)構(gòu)之一,可作用于真核細胞,也可以作用于原核細胞。它不需要利用表面受體,而是通過細菌間直接接觸,在幾毫秒內(nèi)直接將底物蛋白轉(zhuǎn)運至受體細菌的細胞質(zhì)中。
T6SS主要由跨膜復(fù)合體(Membranecomplex TssJLM)、基座復(fù)合體(BaseplateTssEFGK)和管狀結(jié)構(gòu)(VipA/B和Hcp)三部分組成。T6SS的結(jié)構(gòu)和作用方式如圖所示。
由于同種細胞之間也會發(fā)生T6SS的穿刺轉(zhuǎn)運,因此物理性的穿透并不能對細胞產(chǎn)生致死性傷害,而T6SS的殺傷功能主要是由其分泌的蛋白的功能所決定的。T6SS的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性。
T6SS基因簇廣泛存在于革蘭氏陰性細菌中,其中的一些關(guān)鍵基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在細菌與真核細胞的相互作用中至關(guān)重要??茖W(xué)家利用轉(zhuǎn)座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對變形蟲的侵染非常重要的基因。通過分析失去毒性的突變體,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS的基因簇。
為了避免被自身細胞殺死,T6SS需要合成脫毒蛋白,也稱免疫蛋白。免疫蛋白通過與有毒性的效應(yīng)蛋白相結(jié)合來實現(xiàn)自我保護,而且由于免疫蛋白與效應(yīng)蛋白的功能相關(guān)性,它們在基因組上的位置也是相鄰的。
作為一種重要的細菌武器,T6SS對細菌在競爭條件下的生存至關(guān)重要,而其對細菌的適應(yīng)性或者競爭性的功能主要取決于T6SS所運載的分泌蛋白的種類和功能??傊?,T6SS是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一。
(1)舉例說明,革蘭氏陰性細菌的效應(yīng)蛋白對細菌的意義。 T6SS的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性,從而對自身實現(xiàn)了保護機制,T6SS是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一T6SS的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性,從而對自身實現(xiàn)了保護機制,T6SS是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一。
(2)請用通俗的語言,描述(T6SS)蛋白分泌系統(tǒng)是如何分泌蛋白的?T6SS主要由跨膜復(fù)合體、基座復(fù)合體和管狀結(jié)構(gòu)三部分組成,首先跨膜/基座復(fù)合體將管狀結(jié)構(gòu)固定在細胞膜上,然后外鞘的收縮驅(qū)動Hcp內(nèi)管及其結(jié)合的頂端蛋白VgrG和PAAR排出到細胞外或者相鄰細胞內(nèi),從而實現(xiàn)了分泌蛋白的分泌。通俗的講,如果將T6SS比喻為細菌的弓箭,那么由膜-底座復(fù)合體和外鞘組成的弓能夠?qū)⒂蒆cp組成的箭體和VgrG-PAAR組成的箭頭在幾毫秒內(nèi)彈射出去T6SS主要由跨膜復(fù)合體、基座復(fù)合體和管狀結(jié)構(gòu)三部分組成,首先跨膜/基座復(fù)合體將管狀結(jié)構(gòu)固定在細胞膜上,然后外鞘的收縮驅(qū)動Hcp內(nèi)管及其結(jié)合的頂端蛋白VgrG和PAAR排出到細胞外或者相鄰細胞內(nèi),從而實現(xiàn)了分泌蛋白的分泌。通俗的講,如果將T6SS比喻為細菌的弓箭,那么由膜-底座復(fù)合體和外鞘組成的弓能夠?qū)⒂蒆cp組成的箭體和VgrG-PAAR組成的箭頭在幾毫秒內(nèi)彈射出去。
(3)轉(zhuǎn)座子是一段基因可以從基因組原來位點上單獨復(fù)制或斷裂下來,插入到另一位點,并導(dǎo)致所插入位點的基因發(fā)生突變。文中?到科學(xué)家利用轉(zhuǎn)座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對阿米巴蟲的侵染非常重要的基因。請根據(jù)以上信息,完善這一實驗的實驗設(shè)計方案。 用轉(zhuǎn)座子技術(shù)讓霍亂弧菌發(fā)生基因突變,然后再讓這些突變霍亂弧菌去侵染阿米巴蟲,通過對阿米巴蟲生活狀態(tài)觀察,從存活的阿米巴蟲體內(nèi)提取失去毒性的突變體進行相關(guān)T6SS的基因的檢測,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS的基因簇用轉(zhuǎn)座子技術(shù)讓霍亂弧菌發(fā)生基因突變,然后再讓這些突變霍亂弧菌去侵染阿米巴蟲,通過對阿米巴蟲生活狀態(tài)觀察,從存活的阿米巴蟲體內(nèi)提取失去毒性的突變體進行相關(guān)T6SS的基因的檢測,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS的基因簇。
(4)病原菌的致病性主要依賴于分泌的毒素、蛋白酶等毒性分子,請根據(jù)文章的內(nèi)容,提出一條預(yù)防細菌感染的思路。 設(shè)法阻斷細菌毒素、蛋白酶等毒性分子的分泌過程,從而避免對人類造成傷害,具體做法是通過轉(zhuǎn)座子技術(shù)改造細菌的T6SS的基因簇,使細菌突變?yōu)槭ザ拘缘耐蛔冎?/div>設(shè)法阻斷細菌毒素、蛋白酶等毒性分子的分泌過程,從而避免對人類造成傷害,具體做法是通過轉(zhuǎn)座子技術(shù)改造細菌的T6SS的基因簇,使細菌突變?yōu)槭ザ拘缘耐蛔冎?/div>。【答案】T6SS的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性,從而對自身實現(xiàn)了保護機制,T6SS是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一;T6SS主要由跨膜復(fù)合體、基座復(fù)合體和管狀結(jié)構(gòu)三部分組成,首先跨膜/基座復(fù)合體將管狀結(jié)構(gòu)固定在細胞膜上,然后外鞘的收縮驅(qū)動Hcp內(nèi)管及其結(jié)合的頂端蛋白VgrG和PAAR排出到細胞外或者相鄰細胞內(nèi),從而實現(xiàn)了分泌蛋白的分泌。通俗的講,如果將T6SS比喻為細菌的弓箭,那么由膜-底座復(fù)合體和外鞘組成的弓能夠?qū)⒂蒆cp組成的箭體和VgrG-PAAR組成的箭頭在幾毫秒內(nèi)彈射出去;用轉(zhuǎn)座子技術(shù)讓霍亂弧菌發(fā)生基因突變,然后再讓這些突變霍亂弧菌去侵染阿米巴蟲,通過對阿米巴蟲生活狀態(tài)觀察,從存活的阿米巴蟲體內(nèi)提取失去毒性的突變體進行相關(guān)T6SS的基因的檢測,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS的基因簇;設(shè)法阻斷細菌毒素、蛋白酶等毒性分子的分泌過程,從而避免對人類造成傷害,具體做法是通過轉(zhuǎn)座子技術(shù)改造細菌的T6SS的基因簇,使細菌突變?yōu)槭ザ拘缘耐蛔冎?/div>【解答】【點評】聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:4引用:1難度:0.5
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1.“退伍軍人桿菌”是一類在侵入人體后大部分時間停留在人體細胞內(nèi)(特別是吞噬細胞),并繁殖的病原菌.下列有關(guān)敘述中,正確的是( )
發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:1引用:2難度:0.7
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2.世界衛(wèi)生組織將新型冠狀病毒感染命名為中東呼吸綜合征(MERS),新型冠狀病毒曾被稱為“類SARS病毒”。感染新型冠狀病毒的患者出現(xiàn)的癥狀類似非典,感染者會出現(xiàn)急性、嚴重呼吸道疾病,伴有發(fā)熱、咳嗽、氣短及呼吸困難,嚴重時會出現(xiàn)腎功能衰竭和死亡。請回答下列問題:
(1)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi),首先要突破保衛(wèi)人體的第一道防線和第二道防線,這兩道防線人人都有,也不針對某一類特定病原體,因此叫做 免疫。其中第二道防線是由體液中的 (如溶菌酶)和 等組成的。
(2)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi)寄生在宿主細胞中, 能識別被寄生的宿主細胞,并與之密切接觸,使宿主細胞裂解死亡,新型冠狀病毒被釋放出來,而后會被 免疫產(chǎn)生的 所凝集,使之失去侵染能力,最后被吞噬細胞吞噬消化。
(3)從細胞的生命歷程來說,被感染的宿主細胞的清除過程稱為 。
(4)人感染新型肺炎冠狀病毒后,經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)熱癥狀,原因之一是淋巴因子刺激了下丘腦中的 中樞,使有關(guān)腺體分泌的 激素和腎上腺素的量增加,從而使產(chǎn)熱增加。
(5)感冒發(fā)熱飲水較多后血漿滲透壓下降,會刺激下丘腦中的 興奮進而導(dǎo)致尿量增加,利于毒素排出體外。
發(fā)布:2025/1/10 8:0:1組卷:11引用:2難度:0.7
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3.新型冠狀病毒曾被稱為“類SARS病毒”。感染新型冠狀病毒的患者出現(xiàn)的癥狀類似非典,感染者會出現(xiàn)急性、嚴重呼吸道疾病,伴有發(fā)熱、咳嗽、氣短及呼吸困難,嚴重時會出現(xiàn)腎功能衰竭和死亡。請回答下列問題:
(1)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi),首先要突破保衛(wèi)人體的第一道防線和第二道防線,這兩道防線人人都有,也不針對某一類特定病原體,因此叫做 免疫。 是保衛(wèi)人體的第一道防線,第二道防線是由體液中的 (如溶菌酶)和 等組成的。
(2)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi)寄生在宿主細胞中,此時就需要人體的第三道防線起作用,該道防線的特點是 ,稱為 免疫。新冠病毒侵入細胞后主要需要T淋巴細胞起作用,T淋巴細胞分為 和 等。
(3)人體呼吸中樞位于 (填“大腦”“小腦”或“腦干”)。從細胞的生命歷程來說,被感染的宿主細胞的清除過程為 。
發(fā)布:2025/1/10 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.6
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設(shè)法阻斷細菌毒素、蛋白酶等毒性分子的分泌過程,從而避免對人類造成傷害,具體做法是通過轉(zhuǎn)座子技術(shù)改造細菌的T6SS的基因簇,使細菌突變?yōu)槭ザ拘缘耐蛔冎?/div>。
【答案】T6SS的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性,從而對自身實現(xiàn)了保護機制,T6SS是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一;T6SS主要由跨膜復(fù)合體、基座復(fù)合體和管狀結(jié)構(gòu)三部分組成,首先跨膜/基座復(fù)合體將管狀結(jié)構(gòu)固定在細胞膜上,然后外鞘的收縮驅(qū)動Hcp內(nèi)管及其結(jié)合的頂端蛋白VgrG和PAAR排出到細胞外或者相鄰細胞內(nèi),從而實現(xiàn)了分泌蛋白的分泌。通俗的講,如果將T6SS比喻為細菌的弓箭,那么由膜-底座復(fù)合體和外鞘組成的弓能夠?qū)⒂蒆cp組成的箭體和VgrG-PAAR組成的箭頭在幾毫秒內(nèi)彈射出去;用轉(zhuǎn)座子技術(shù)讓霍亂弧菌發(fā)生基因突變,然后再讓這些突變霍亂弧菌去侵染阿米巴蟲,通過對阿米巴蟲生活狀態(tài)觀察,從存活的阿米巴蟲體內(nèi)提取失去毒性的突變體進行相關(guān)T6SS的基因的檢測,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS的基因簇;設(shè)法阻斷細菌毒素、蛋白酶等毒性分子的分泌過程,從而避免對人類造成傷害,具體做法是通過轉(zhuǎn)座子技術(shù)改造細菌的T6SS的基因簇,使細菌突變?yōu)槭ザ拘缘耐蛔冎?/div>
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:4引用:1難度:0.5
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(1)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi),首先要突破保衛(wèi)人體的第一道防線和第二道防線,這兩道防線人人都有,也不針對某一類特定病原體,因此叫做
(2)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi)寄生在宿主細胞中,
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(5)感冒發(fā)熱飲水較多后血漿滲透壓下降,會刺激下丘腦中的發(fā)布:2025/1/10 8:0:1組卷:11引用:2難度:0.7 -
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(1)新型冠狀病毒侵入人體內(nèi),首先要突破保衛(wèi)人體的第一道防線和第二道防線,這兩道防線人人都有,也不針對某一類特定病原體,因此叫做
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