新冠肺炎(COVID-2019)是一種嚴重呼吸系統症狀的高傳染*疾病,嚴重時可致人死亡。該病是由新近出現的一種...

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問題詳情:

新冠肺炎(COVID-2019)是一種嚴重呼吸系統症狀的高傳染*疾病,嚴重時可致人死亡。該病是由新近出現的一種病毒——新型冠狀病毒(2019-nCov)(RNA病毒)引起的,為探究如何更好的防治該病,研究人員進行了系列研究。

(1)新型冠狀病毒與SARS-Cov(“*”病毒)結構相似,都是營________生活的生物,侵染宿主細胞後,以_________為模板,利用細胞內的核苷*和氨基*作為原料,合成並組裝新的病毒,同時會引發機體發生特異*抗病毒的____________免疫。

(2)2019-nCov病毒主要通過其表面刺突蛋白S與人宿主細胞膜表面——血管緊張素轉換酶2(ACE2)受體結合,而感染細胞。S蛋白分為2個亞基S1和S2,S2蛋白包括兩個膜融合區HR1和HR2,HR1和HR2結合形成複合體:6-HB,使病毒吸附併發生膜融合而進入宿主細胞中。

①科研人員比對SARS-Cov與2019-nCov  S2蛋白的氨基*序列,發現兩者HR1有8個氨基*不同,HR2完全相同,説明2019-nCov在以________為原料,逆轉錄形成HR1基因時發生了改變而導致的,HR2相對而言,更保守,不易發生變化。

②科研人員為研究HR1結構的改變,是否影響HR1和HR2的結合,從而改變其感染宿主細胞的方式,設計人工合成了結構和HR1、HR2相同的HR1P、HR2P,探究兩者的自我摺疊,以及相互結合情況。利用圓二*光譜技術進行檢測,如圖所示:

新冠肺炎(COVID-2019)是一種嚴重呼吸系統症狀的高傳染*疾病,嚴重時可致人死亡。該病是由新近出現的一種...

注:圓二*譜技術是研究蛋白質構象變化的重要技術,主要進行蛋白質-蛋白質、蛋白質-核*結合的研究。θ角的數值大小與物質的摺疊率或物質之間的結合率成正相關 ;EK1為治療SARS疾病時使用的融合抑制劑。據圖可知,與其他組相比HR1P和HR2P的結合率______,並且複合體表現出6-HB的特徵,説明2019-nCov的感染機制相似於SARS-Cov,沒有發生顯著變化。

③根據上圖物質之間的結合情況,研究人員認為________和EK1可以作為融合抑制劑,當患者使用含此類物質*物後,能夠競爭*結合_________,從而阻止病毒與宿主細胞的融合。

新冠肺炎(COVID-2019)是一種嚴重呼吸系統症狀的高傳染*疾病,嚴重時可致人死亡。該病是由新近出現的一種... 第2張

(3)根據上述研究,科研人員明確了病毒感染細胞的機制。過程為:I. S1蛋白與宿主細胞膜上的受體結合; II. S2亞單位的FP(融合蛋白)*入宿主細胞膜內; III. 觸發HR1和HR2結合形成6-HB複合體,從而與宿主細胞融合。請結合上述過程,分析融合抑制劑的作用機制:_______________________。

(4)對於該病的治療,疫苗的研發也是一大應用前景,如果將HR1或HR2作為疫苗原料,你認為哪一種更好___________________,請説明理由___________________。

【回答】

寄生    病毒RNA    細胞免疫    去氧核苷*    高    HR2P    HR1    S1與宿主細胞膜上的受體結合,S2亞單位的FP*入宿主細胞膜內,融合抑制劑與HR1結合,阻斷HR1和HR2結合形成6-HB,導致病毒不能與宿主細胞融合。    HR2    HR2相較於HR1更穩定,不易變異   

【分析】

1.病毒是一類沒有細胞結構的特殊生物,只有蛋白質外殼和內部的遺傳物質構成,不能*的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活細胞內才能生活和繁殖,一旦離開了活細胞,病毒就無法進行生命活動。病毒作為抗原進入人體後,會先後引起人體產生體液免疫和細胞免疫過程,人體主要依靠細胞免疫發揮作用對付病毒。

2. 根據題幹信息分析可知,2019-nCov病毒表面的刺突蛋白S分為2個亞基S1和S2,S2蛋白包括兩個膜融合區HR1和HR2,HR1和HR2結合形成複合體6-HB,使病毒吸附併發生膜融合而進入宿主細胞中。

【詳解】

(1)病毒沒有細胞結構,不能*生存,營寄生生活;新型冠狀病毒與SARS-Cov都是RNA病毒,進入宿主細胞後,以病毒的RNA為模板,利用利用宿主細胞中的氨基*和核苷*為原料,合成病毒自身的RNA和蛋白質,進而組裝出新的病毒;由於病毒寄生於活細胞,所以其會引發機體發生特異*抗病毒的細胞免疫。

(2)①2019-nCov是RNA病毒,其以RNA為模板逆轉錄形成HR1基因時需要的原料是去氧核苷*。

②根據圖中曲線的走勢分析,與其他組相比,HR1P和HR2P組的結合率高,並且複合體表現出6-HB的特徵,説明2019-nCov的感染機制相似於SARS-Cov,沒有發生顯著變化。

③根據曲線圖和題幹信息可知,HR2P和EK1可以作為融合抑制劑;根據不同物質之間的結合情況圖分析可知,融合抑制劑競爭*結合的是HR1。

(3)根據題意分析,已知S1與宿主細胞膜上的受體結合,S2亞單位的FP*入宿主細胞膜內,觸發HR1和HR2結合形成6-HB複合體,從而與宿主細胞融合,且根據以上分析已知,融合抑制劑競爭*結合的是HR1,因此融合抑制劑的作用機理是與HR1結合,阻斷HR1和HR2結合形成6-HB,導致病毒不能與宿主細胞融合。

(4)根據題幹信息已知,HR2相對而言,更保守,不易發生變化,即HR2相較於HR1更穩定,不易變異,所以HR2作為疫苗原料更好。

【點睛】

解答本題的關鍵是掌握病毒的結構與特點,明確病毒進入人體後主要引發細胞免疫,根據題幹信息分析病毒進入宿主細胞的機理,能夠根據圖形分析HR1結構的改變對HR1和HR2結合的影響情況,確定作為聯合抑制劑的分子種類及其作用的機理。

知識點:新冠肺炎

題型:實驗題

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