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科技文阅读一一诺贝尔生理医学奖
2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科(KatalinKariko)和德鲁·魏斯曼(DrewWeissman),以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现使得针对COVID-19的有效RNA疫苗得以发。新冠疫情以来,RNA疫苗获得广泛应用,这种疫苗能引发人体免疫反应,从而赋予人体对抗新冠病毒的机能。但曾有几十年的时间里,RNA疫苗被认为是不可行的,因为免疫系统具有识别“自我“和“非我“的能力,而注射的体外合成的RNA可被固有免疫系统作为“非我“的外界入侵物对待,在发挥疫苗作用前被破坏,无法发挥作用。因此,魏斯
曼和克里克研究的方向就转化为如何能操作RNA以逃过免疫系统的监视。经过几年试错和改进完善,二人在2005年发现将RNA中的尿苷(U)修改为假尿苷( ),可使RNA有效躲避免疫系统的攻击。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/12/7dc12268-ad74-471d-b695-06534a3ed835.png?resizew=383)
疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用,为保证其顺利进入,RNA疫苗还应用了脂质纳米粒(LNP)技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。其中正电荷磷脂完全是人工合成的,在pH=7.4条件下不带电,在酸性条件下带正电。包裹在LNP中的RNA,稳定性更高,更容易进入细胞发挥作用。请根据短文回答下列问题:
(1)RNA的基本组成单位是____ 。疫苗中的RNA与细胞内RNA的区别是疫苗RNA的基本单位包括____ 不包括____ 。
(2)LNP外侧是磷脂____ 的头部,因此在体液环境中可以稳定存在。包裹RNA的LNP磷脂类型包括____ ,推测其中紧邻带负电的RNA的磷脂是____ 。
(3)RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术,相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA,RNA疫苗有什么优势?
(4)核酸是一种带负电易溶于水,不易溶于乙醇的物质,利用核酸和磷脂的性质,设计RNA疫苗的生产流程,如下表,请推测填写出步骤和LNP的状态。
科技文阅读一一诺贝尔生理医学奖
2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·卡里科(KatalinKariko)和德鲁·魏斯曼(DrewWeissman),以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现,这些发现使得针对COVID-19的有效RNA疫苗得以发。新冠疫情以来,RNA疫苗获得广泛应用,这种疫苗能引发人体免疫反应,从而赋予人体对抗新冠病毒的机能。但曾有几十年的时间里,RNA疫苗被认为是不可行的,因为免疫系统具有识别“自我“和“非我“的能力,而注射的体外合成的RNA可被固有免疫系统作为“非我“的外界入侵物对待,在发挥疫苗作用前被破坏,无法发挥作用。因此,魏斯
曼和克里克研究的方向就转化为如何能操作RNA以逃过免疫系统的监视。经过几年试错和改进完善,二人在2005年发现将RNA中的尿苷(U)修改为假尿苷( ),可使RNA有效躲避免疫系统的攻击。
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疫苗中的RNA必须进入人体细胞才能发挥作用,为保证其顺利进入,RNA疫苗还应用了脂质纳米粒(LNP)技术。组成LNP的脂质包括中性磷脂、负电荷磷脂、正电荷磷脂、胆固醇。其中正电荷磷脂完全是人工合成的,在pH=7.4条件下不带电,在酸性条件下带正电。包裹在LNP中的RNA,稳定性更高,更容易进入细胞发挥作用。请根据短文回答下列问题:
(1)RNA的基本组成单位是
(2)LNP外侧是磷脂
(3)RNA疫苗采取了修改含氮碱基和LNP包裹技术,相比于直接注射人工合成未经修饰的RNA,RNA疫苗有什么优势?
(4)核酸是一种带负电易溶于水,不易溶于乙醇的物质,利用核酸和磷脂的性质,设计RNA疫苗的生产流程,如下表,请推测填写出步骤和LNP的状态。
步骤 | LNP状态 |
第一步:脂质的乙醇溶液与pH为酸性的RNA溶 液混合,混合液以乙醇为主。 | |
第二步: | ![]() |
第三步:将溶液调制中性 | ![]() |
更新时间:2023-12-12 16:47:23
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【推荐1】接种新冠疫苗是预防新型冠状病毒感染有效途径。图甲为接种新冠疫苗后机体细胞合成与分泌抗体(免疫球蛋白)的过程,图乙为抗体通过囊泡向细胞外运输的过程。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/2/46642179-abf2-4931-9367-bee4751019e9.jpg?resizew=405)
(1)图甲中含有DNA的结构有______ (填序号)。
(2)采用放射性同位素示踪法研究抗体合成和分泌路径,可用放射性同位素标记的______ (填物质)培养细胞,该物质运输到______ (填图甲中序号)上合成抗体,该抗体从合成到分泌过程中穿过______ 层生物膜,与抗体的合成与分泌过程直接有关的细胞结构有______ (填序号)。据图乙分析,高尔基体形成的囊泡能定向精确地转移到细胞膜的特定部位,其原因是______ 。囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的结构特点是______ 。
(3)经高尔基体加工运输的蛋白质除了分泌到细胞外,还可能的去向是______ 和______ 。
(4)新冠病毒特效药的研究是人类对抗新冠疫情的另一重要战场。科学家拟利用磷脂分子构成脂质体,把某种针对新冠病毒的特效药物包裹入其中后送到特定靶细胞发挥作用。若该药物为脂溶性药物,则应包裹在图丙所示的结构______ (填“A”、“B”)所在的位置中。
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(1)图甲中含有DNA的结构有
(2)采用放射性同位素示踪法研究抗体合成和分泌路径,可用放射性同位素标记的
(3)经高尔基体加工运输的蛋白质除了分泌到细胞外,还可能的去向是
(4)新冠病毒特效药的研究是人类对抗新冠疫情的另一重要战场。科学家拟利用磷脂分子构成脂质体,把某种针对新冠病毒的特效药物包裹入其中后送到特定靶细胞发挥作用。若该药物为脂溶性药物,则应包裹在图丙所示的结构
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名校
【推荐2】如图甲表示细胞膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPI、COPII是被膜小泡,可以介导蛋白质在A与B之间的运输,图乙是该细胞在抗体(化学本质为蛋白质)分泌前几种膜面积的示意图。请据图回答以下问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/5b80e4c0-576e-44ec-9042-a00682a8bab8.png?resizew=613)
(1)除图甲中所示的功能外,溶酶体还能够分解___ ,以保持细胞的功能稳定。
(2)图中各种生物膜的结构和化学成分相似,但各种膜的功能差别较大的原因是___ 。
(3)科学家通过____ 法研究分泌蛋白的合成和分泌过程。COPI被膜小泡负责从____ (填细胞器名称)向B运输“货物”,若定位在A中的某些蛋白质偶然掺入到B中,则图中的___ 可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)根据抗体分泌前几种膜面积的示意图,在下图中画出抗体分泌后几种膜面积的示意图:_______ 。
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(1)除图甲中所示的功能外,溶酶体还能够分解
(2)图中各种生物膜的结构和化学成分相似,但各种膜的功能差别较大的原因是
(3)科学家通过
(4)根据抗体分泌前几种膜面积的示意图,在下图中画出抗体分泌后几种膜面积的示意图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/12/13dc04a8-87f8-412d-9125-5eae26142aa7.png?resizew=328)
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【推荐3】如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/22/2404720968089600/2405062792912896/STEM/5e5e4697-6710-44da-a61f-c17beb1a68d1.png)
(1)真核细胞中由________ 、________ 、________ 等结构共同构成细胞的生物膜系统,其化学组成相似,主要是由________ 组成,生物膜系统在结构和功能上紧密联系,该细胞分泌出的蛋白质都在________ 合成,经加工包装后分泌出去,与靶细胞膜上的受体结合,引起靶细胞原有的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有________ 的功能。
(2)由图可知溶酶体起源于乙________ (细胞器名称)。除了图中所示的功能外,溶酶体还能够分解________________ ,以保持细胞内部的相对稳定。
(3)COPⅡ被膜小泡负责从甲________ (细胞器名称)向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然接入乙,则图中的________ 可以帮助实现这些蛋白质的回收。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/22/2404720968089600/2405062792912896/STEM/5e5e4697-6710-44da-a61f-c17beb1a68d1.png)
(1)真核细胞中由
(2)由图可知溶酶体起源于乙
(3)COPⅡ被膜小泡负责从甲
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【推荐1】图甲为核苷酸,图乙为DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/14/2311854083121152/2313884553945088/STEM/796687dcd0fe485aad33173ebae41952.png?resizew=512)
(1)图甲中核苷酸的生物学名称是_________________ 。
(2)图乙特有的含氮碱基的名称是_________________ 。
(3)图乙中1、2、3的名称依次为1__________ ;2__________ ;3___________ 。
(4)烟草中含有的核苷酸共有_____ 种,五碳糖____ 种,含氮碱基_____ 种。
(5)与DNA相比,RNA特有的组成成分是______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/14/2311854083121152/2313884553945088/STEM/796687dcd0fe485aad33173ebae41952.png?resizew=512)
(1)图甲中核苷酸的生物学名称是
(2)图乙特有的含氮碱基的名称是
(3)图乙中1、2、3的名称依次为1
(4)烟草中含有的核苷酸共有
(5)与DNA相比,RNA特有的组成成分是
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【推荐2】细胞增殖是评价细胞活性、代谢水平、生理功能和病理状况的重要指标。用光学显微镜观察间期的细胞,大同小异,但科学家用一种胸腺嘧啶核苷类似物代替胸腺嘧啶(T)作为细胞增殖的成分,再通过特殊的荧光染料染色,在荧光显微镜下准确地检测间期细胞的活性。请结合细胞增殖的知识及下列图示,回答问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/1/2d514477-bc1e-41c4-9c88-5baf2df1fb03.png?resizew=515)
(1)胸腺嘧啶(T)是哪种物质的组成成分_________ ?科学家通过上述实验手段能够检测出间期细胞哪些方面的活性_________ ?请在图B中标注出该实验检测的主要时期_________ 。
(2)观察图A,将处于有丝分裂各个时期的细胞依次用数字序号标注出来,并将数字序号填写到图B的相应位置上_________ 。
(3)在观察图A时,我们注意到了分裂间期的细胞数量远多于分裂期的细胞数量。根据细胞周期的知识,解释其中的原因_________ 。
(4)处于间期的细胞还有哪些重要变化,这些变化是否也会影响到细胞增殖、细胞分化、DNA损伤修复等各个方面_________ ?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/1/2d514477-bc1e-41c4-9c88-5baf2df1fb03.png?resizew=515)
(1)胸腺嘧啶(T)是哪种物质的组成成分
(2)观察图A,将处于有丝分裂各个时期的细胞依次用数字序号标注出来,并将数字序号填写到图B的相应位置上
(3)在观察图A时,我们注意到了分裂间期的细胞数量远多于分裂期的细胞数量。根据细胞周期的知识,解释其中的原因
(4)处于间期的细胞还有哪些重要变化,这些变化是否也会影响到细胞增殖、细胞分化、DNA损伤修复等各个方面
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【推荐3】下图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答:
(1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其中属于植物细胞中的储能物质是________ 。这三种物质中,在功能上与另外两种截然不同的是________ 。
(2)乙图所示化合物的基本组成单位是________ ,可用图中字母______ 表示,各基本单位之间是通过________ (填①、②或③)连接起来的。
(3)丙图所示该化合物的名称是________ ,它的基本组成单位是________ ,有________ 种,经脱水缩合形成的(化学键的结构简式)__________ 连接起来的。该化合物中有______ 个羧基。
(4)甲乙丙三类有机物都含有的化学元素是____ 。
(1)甲图中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其中属于植物细胞中的储能物质是
(2)乙图所示化合物的基本组成单位是
(3)丙图所示该化合物的名称是
(4)甲乙丙三类有机物都含有的化学元素是
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【推荐1】乙型肝炎是由乙肝病毒引起的以肝脏病变为主的传染病,主要通过血液传播、母婴传播和性接触传播。请回答:
(1)肝细胞生活的直接内环境是_____ ;肝细胞内含有大量的转氨酶,临床上可用血浆中转氨酶的含量增高作为判断乙型肝炎的指标之一,原因是_____ 。
(2)肝脏是酒精代谢的主要场所,其代谢过程如下:
乙醇
乙醛
二氧化碳和水
乙肝患者严禁饮酒,这是由于乙肝患者肝细胞中_____ (填“乙醇脱氢酶”或“乙醛脱氢酶”)含量减少,饮酒后易造成乙醛中毒。该过程会引发呼吸抑制,二氧化碳积累导致血浆pH呈下降趋势,此时,患者血浆中的_____ 等离子将参与pH稳态的调节。
(3)干扰素是一种治疗乙肝的抗病毒药物,治疗时若采用静脉注射给药,药物首先进入的内环境是_____ ;干扰素可抑制乙肝病毒的复制,此过程_____ (填“发生”或“不发生”)在内环境中。
(4)根据上述信息,结合所学知识,请你提出一条预防乙型肝炎传染的措施_____ 。
(1)肝细胞生活的直接内环境是
(2)肝脏是酒精代谢的主要场所,其代谢过程如下:
乙醇
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da29dd3dc25dc9b61e719f7817dbdafd.png)
乙肝患者严禁饮酒,这是由于乙肝患者肝细胞中
(3)干扰素是一种治疗乙肝的抗病毒药物,治疗时若采用静脉注射给药,药物首先进入的内环境是
(4)根据上述信息,结合所学知识,请你提出一条预防乙型肝炎传染的措施
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【推荐2】在新冠病毒的预防方面,接种新冠疫苗能大幅度降低重症和死亡风险。下图表示一些志愿受试者接种后,体内产生的抗体中和各种新冠病毒毒株的情况。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/26/e53f3dc4-e634-447b-9eca-af7ad2a3d821.png?resizew=282)
(1)新冠病毒入侵机体后,会被抗原呈递细胞(APC)摄取,APC主要包括__________ (答出2种)。
(2)检测发现,免疫过程中抗体的产生与辅助性T细胞的数量变化呈正相关趋势,其机理是APC表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞;同时辅助性T细胞分泌__________ ,该物质可以__________ ,最终促使抗体产生。
(3)全程接种时第一针与第二针的时间间隔需保持在21~56天,若接种间隔时间过长,可能导致__________ ,使接种效果减弱。
(4)全程接种后间隔一定时间再接种的第3针疫苗为加强针。据图分析,当前能为个体提供更有效保护的疫苗接种措施是______________ 。
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(1)新冠病毒入侵机体后,会被抗原呈递细胞(APC)摄取,APC主要包括
(2)检测发现,免疫过程中抗体的产生与辅助性T细胞的数量变化呈正相关趋势,其机理是APC表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,激活B细胞;同时辅助性T细胞分泌
(3)全程接种时第一针与第二针的时间间隔需保持在21~56天,若接种间隔时间过长,可能导致
(4)全程接种后间隔一定时间再接种的第3针疫苗为加强针。据图分析,当前能为个体提供更有效保护的疫苗接种措施是
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【推荐3】大规模接种新型冠状病毒(新冠病毒)疫苗建立群体免疫,是防控新冠肺炎疫情的有效措施。新冠疫苗的种类有灭活疫苗、mRNA疫苗等。回答下列问题:
(1)新冠病毒入侵人体时,首先起作用的是由___________ 组成的第一道防线,人体对新冠病毒的清除体现了免疫系统的___________ 功能。
(2)接种新冠灭活疫苗后,该疫苗在人体内作为___________ ,可诱导B细胞增殖、分化产生___________ 细胞来分泌抗体。
(3)灭活病毒疫苗一般需要多次注射,多注射一次就使机体获得更强的免疫能力,这主要与___________ 细胞有关。简述宿主细胞内部的病原体被清除的过程:___________ 。
(1)新冠病毒入侵人体时,首先起作用的是由
(2)接种新冠灭活疫苗后,该疫苗在人体内作为
(3)灭活病毒疫苗一般需要多次注射,多注射一次就使机体获得更强的免疫能力,这主要与
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