关于同学们最后一次提问中的几个容易混淆概念的答复 1、为什么大多微生物采取好氧呼吸作用产生ATP? 答:好氧呼吸,O2作为最终电子受体,有完整的电子传递链,产能多。而无氧呼吸(厌 氧呼吸)是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物或有机氧化物的生物氧化,只有 部分电子传递链参与,产能低。 另外,有机物不仅仅能作为能源还可以作为合成生物大分子的原料, 2、不完全吞噬:有些病原菌侵入人体后,被吞噬细胞吞噬,由于本菌具有荚膜,能抵抗吞 噬细胞的吞噬消毁,并能在该细胞内增殖 这与有荚膜的菌,可以保护自己不被吞噬有区别。 这些都是抵抗宿主防御功能的表现 除此之外,侵袭力还包括吸附和侵入能力(菌毛),繁殖和扩散能力(多种酶),这些都 帮助病原物实现侵袭。 3、有接合作用的F质粒在菌体中一般有1—2个,属于低拷贝质粒,拷贝数的控制有具体 的机制,所以是质粒的稳定的性质。一般有1个,至于2个的情况,多数存在于细胞即 将分裂的状态 4、次生代谢及其产物的作用,可否人工合成? 首先从理解次级代谢一以结构简单的初级产物为前体,合成一些对微生物的生命活动无 明确功能的物质的过程 其次理解发生时间一生长稳定期后期 第三,产物特点一产量低,结构复杂,生理功能不明确以及一般受质粒控制。 从这些来看,次级代谢产物对微生物本身而言没有必须的作用,但是有些有辅助作用, 比如可以抑制同类生物生长,借以增强自己获取营养的机会 还有一个现象是此时也生产芽孢,做好休眠的准备。 因为结构复杂,所以一般很难全合成,即便理论上合成了,但无法投入生产。有半合成 或者改在微生物代谢途径获得基因工程菌种,合成前体物,比如紫杉醇的合成 5、溶菌酶与噬菌体自外裂解:自外裂解对噬菌体没有好处,是由于大量噬菌体集中在一个 宿主上导致宿主死亡。正常的噬菌体繁殖过程中晚期蛋白中有溶菌酶,少量包装如成 熟的噬菌体,供侵入阶段裂解细胞壁使用 6、溶源性细菌导致细菌的免疫性,是指溶源性病毒整合到宿主基因组上,溶源状态依赖于 定量阻遏蛋白的存在,新的噬菌体进入也受到阻遏,使其不能裂解宿主,也就是说宿 主免于被裂解,从这个角度说,整合到宿主的噬菌体使宿主有免疫性 7、抗原递呈细胞的作用? 具有抗原递呈作用的免疫细胞如巨噬细胞、树突细胞、B细胞,利用细胞表面的抗原特 异性球蛋白识别抗原,经过加工,通过MHCⅡ蛋白分子辅助将抗原呈递给Th细胞,进 步激发免疫细胞的成熟和分化 8、为什么大分子是抗原的首要条件,其次条件是分子结构? 从下面的例外就可以看出:这一说法已经不具有绝对性。分子量大代表了入侵物大,但 实际上说这仅是其中一个条件而已,作为抗原还必须满足结构复杂、异己性,满足3个 条件才可以。P297 9、抗体的“价”为什么和它是几体没有固定关系?比如五体抗体是五价而不是 十价,又比如现在有9价HPV疫苗? 抗体的价,是指抗原结合价,即能够结合几个抗原。抗原结合部位在抗体的 可变区,所以一个单体抗体分子有2个抗原结合位点,因此是2价,如IgG
关于同学们最后一次提问中的几个容易混淆概念的答复： 1、 为什么大多微生物采取好氧呼吸作用产生 ATP？ 答：好氧呼吸，O2 作为最终电子受体，有完整的电子传递链，产能多。而无氧呼吸（厌 氧呼吸）是一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物或有机氧化物的生物氧化，只有 部分电子传递链参与，产能低。 另外，有机物不仅仅能作为能源还可以作为合成生物大分子的原料。 2、 不完全吞噬：有些病原菌侵入人体后，被吞噬细胞吞噬，由于本菌具有荚膜，能抵抗吞 噬细胞的吞噬消毁，并能在该细胞内增殖。 这与有荚膜的菌，可以保护自己不被吞噬有区别。 这些都是抵抗宿主防御功能的表现。 除此之外，侵袭力还包括吸附和侵入能力（菌毛），繁殖和扩散能力（多种酶），这些都 帮助病原物实现侵袭。 3、 有接合作用的Ｆ质粒在菌体中一般有１－２个，属于低拷贝质粒，拷贝数的控制有具体 的机制，所以是质粒的稳定的性质。一般有 1 个，至于 2 个的情况，多数存在于细胞即 将分裂的状态。 4、 次生代谢及其产物的作用，可否人工合成？ 首先从理解次级代谢---以结构简单的初级产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无 明确功能的物质的过程； 其次理解发生时间---生长稳定期后期； 第三，产物特点---产量低，结构复杂，生理功能不明确以及一般受质粒控制。 从这些来看，次级代谢产物对微生物本身而言没有必须的作用，但是有些有辅助作用， 比如可以抑制同类生物生长，借以增强自己获取营养的机会。 还有一个现象是此时也生产芽孢，做好休眠的准备。 因为结构复杂，所以一般很难全合成，即便理论上合成了，但无法投入生产。有半合成 或者改在微生物代谢途径获得基因工程菌种，合成前体物，比如紫杉醇的合成。 5、 溶菌酶与噬菌体自外裂解：自外裂解对噬菌体没有好处，是由于大量噬菌体集中在一个 宿主上导致宿主死亡。 正常的噬菌体繁殖过程中晚期蛋白中有溶菌酶，少量包装如成 熟的噬菌体，供侵入阶段裂解细胞壁使用。 6、 溶源性细菌导致细菌的免疫性，是指溶源性病毒整合到宿主基因组上，溶源状态依赖于 一定量阻遏蛋白的存在，新的噬菌体进入也受到阻遏，使其不能裂解宿主，也就是说宿 主免于被裂解，从这个角度说，整合到宿主的噬菌体使宿主有免疫性。 7、 抗原递呈细胞的作用？ 具有抗原递呈作用的免疫细胞如巨噬细胞、树突细胞、B 细胞，利用细胞表面的抗原特 异性球蛋白识别抗原，经过加工，通过 MHC II 蛋白分子辅助将抗原呈递给 Th 细胞，进 一步激发免疫细胞的成熟和分化。 8、 为什么大分子是抗原的首要条件，其次条件是分子结构？ 从下面的例外就可以看出：这一说法已经不具有绝对性。分子量大代表了入侵物大，但 实际上说这仅是其中一个条件而已，作为抗原还必须满足结构复杂、异己性，满足 3 个 条件才可以。P297 9、 抗体的“价”为什么和它是几体没有固定关系？比如五体抗体是五价而不是 十价，又比如现在有 9 价 HPV 疫苗？ 抗体的价，是指抗原结合价，即能够结合几个抗原。抗原结合部位在抗体的 可变区，所以一个单体抗体分子有 2 个抗原结合位点，因此是 2 价，如 IgG
单体。而1经常会形成2聚体,所以是4价;IgM会形成5聚体,所以有 10价。这里理论上的结合价。但实际上,由于空间位阻效应,通常不会结合 到10个抗原,尤其是对于体积大的抗原(物),因此达不到10价,也就失 去了固定关系。 HPⅤ九价疫苗,是说该疫苗含有9种抗原表位(通常是来自9种病毒),可 以产生9种单克隆抗体,抵抗9种病原感染 10、116和259硝化作用与反硝化,同化性硝酸盐还原、异化性硝酸盐还原 概念。 教材第116页倒数第二段,提到硝酸盐呼吸又称反硝化作用。这里的硝酸盐呼吸或反硝 化作用,是无氧条件下,某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体,把 它还原成亚硝酸、N0、N20直至N的过程,所以是异化性硝酸盐还原作用。 而同化性硝酸盐还原作用,是在有氧或无氧条件下所进行的利用硝酸盐作为氮源营养 物,转变成自身有机氮的过程,所以是同化性硝酸盐还原。 也就是说从氮素循环来看,硝酸盐有2个去处:同化和异化。 而在教材259页,将同化性硝酸盐还原作用、异化性硝酸盐还原作用和反硝化作用三种 作用分开。那么,硝酸盐呼吸、反硝化作用、同化性硝酸盐还原作用与异化性硝酸盐还 原作用之间的关系是怎样的? 从这里对异化性硝酸盐还原作用的定义可以认为是:N03-→N02-的过程 这里可以理解为:异化性硝酸盐还原作用,从N3-→N02-开始。进一步异化可以产生 N2 从呼吸类型来分,是硝酸盐呼吸;从代谢来分是异化;从氧化还原作用来分,是还原作 用;从产物特点来分是反硝化。所以硝酸盐呼吸可以等同于反硝化作用。而且总的反硝 化过程比较复杂(如下:) 总的反硝化过程可以用以下方程式表示: 2NO3+10e+12H+→N2+6H2O.△G=-333 KJ/mol 其中包括以下四个还原反应还原反应: 硝酸盐(NO3)还原为亚硝酸盐(NO2):2NO3+4H++4e→2NOz+2H2O 1.亚硝酸盐(NO2z)还原为一氧化氮(NO):2NO2+4H+2e→2NO +2H2O 2.一氧化氮(NO)还原为一氧化二氮(N2O):2NO+2H++2e→N2O +H2o
单体。而 IgA 经常会形成 2 聚体，所以是 4 价；IgM 会形成 5 聚体，所以有 10 价。这里理论上的结合价。但实际上，由于空间位阻效应，通常不会结合 到 10 个抗原，尤其是对于体积大的抗原（物），因此达不到 10 价，也就失 去了固定关系。 HPV 九价疫苗，是说该疫苗含有 9 种抗原表位（通常是来自 9 种病毒），可 以产生 9 种单克隆抗体，抵抗 9 种病原感染。 10、 116 和 259 硝化作用与反硝化，同化性硝酸盐还原、异化性硝酸盐还原 概念。 教材第 116 页倒数第二段，提到硝酸盐呼吸又称反硝化作用。这里的硝酸盐呼吸或反硝 化作用，是无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把 它还原成亚硝酸、NO、N2O 直至 N2 的过程，所以是异化性硝酸盐还原作用。 而同化性硝酸盐还原作用，是在有氧或无氧条件下所进行的利用硝酸盐作为氮源营养 物，转变成自身有机氮的过程，所以是同化性硝酸盐还原。 也就是说从氮素循环来看，硝酸盐有 2 个去处：同化和异化。 而在教材 259 页，将同化性硝酸盐还原作用、异化性硝酸盐还原作用和反硝化作用三种 作用分开。那么，硝酸盐呼吸、反硝化作用、同化性硝酸盐还原作用与异化性硝酸盐还 原作用之间的关系是怎样的？ 从这里对异化性硝酸盐还原作用的定义可以认为是：NO3-→NO2-的过程。 这里可以理解为：异化性硝酸盐还原作用，从 NO3-→NO2-开始。进一步异化可以产生 N2. 从呼吸类型来分，是硝酸盐呼吸；从代谢来分是异化；从氧化还原作用来分，是还原作 用；从产物特点来分是反硝化。所以硝酸盐呼吸可以等同于反硝化作用。而且总的反硝 化过程比较复杂（如下：） 总的反硝化过程可以用以下方程式表示： • 2 NO3 - + 10 e- + 12 H+ → N2+ 6 H2O, ΔG = −333 kJ/mol 其中包括以下四个还原反应还原反应： 硝酸盐（NO3 -）还原为亚硝酸盐（NO2 -）：2 NO3 -+ 4 H+ + 4 e- → 2 NO2 -+ 2 H2O 1. 亚硝酸盐（NO2 -）还原为一氧化氮（NO）：2 NO2 -+ 4 H+ + 2 e- → 2 NO + 2 H2O 2. 一氧化氮（NO）还原为一氧化二氮（N2O）：2 NO + 2 H+ + 2 e- → N2O + H2O
氧化二氮(N2O)还原为氮气(№2):N2O+2H++2e→№+H2O 以上四个反应均为放热反应,所以在无氧或缺氧条件下,细菌可以将硝酸盐(NO3) 作为电子传递链(ETC)的最终电子受体( TEA, terminal electron acceptor),来完成物质能 量交换。 所以:1)硝酸盐呼吸是一个异化性硝酸盐还原过程,也是反硝化的过程的开始。但 不包括同化性硝酸盐还原作用(N03-→含N有机物)。 2)异化性硝酸盐还原作用(NO3-→N02-)是反硝化作用的一部分。反硝化作用是N2- 进一步的还原(NO3-N02-→N2N20)。 11、有同学问正常细胞也表达PDL1,PD-1抗体药物会不会有副作用? 会有的,因为PD1( Programmed Cell Death protein1):即程序性细胞死亡蛋白1,是 表达在有活性的淋巴细胞表面的一个蛋白分子。当它与周边组织或肿瘤细胞表面上的配体, 如PDL1(PD-1 ligand,PD-1配体]PDL2结合,便会传递抑制T细胞活性的讯息,因此可以 保护周边组织因发炎反应所造成的间接伤害,或是使得肿瘤细胞不被T细胞杀死。 现已证明:PD1分子是T细胞表面存在的抑制受体(还有CTLA4),接受相应的信号 后T细胞被抑制,不能参与免疫应答,这可以避兔细胞对自体细胞的过度应答,导致免疫 损伤 那为什么还用作抗肿瘤药物呢? 但研究发现,肿瘤细胞利用了这个机制:在肿瘤微环境中,特别是肿瘤细胞上,过度 表达一个免疫球蛋白样的分子PD-1;PD11与T细胞表面受体PD1结合,选择性地抑 制免疫细胞的激活。因此是肿瘤细胞得以逃逸免疫系统 如果用单克隆抗体阻断PD41与PD1的结合,就能解除T细胞被抑制的状况,使T 细胞正常参与对肿瘤的免疫应答。因此开发出了抗PD1和PD41的单克隆抗体(药物)。 因此PD1抗体有效性也是有条件的: 1)肿瘤微环境中存在免疫细胞,特别是T细胞 2)同时肿瘤细胞表达PD-L1分子,即存在PD-L1逃脱免疫监测机制
3. 一氧化二氮（N2O）还原为氮气（N2）：N2O + 2 H+ + 2 e- → N2 + H2O 以上四个反应均为放热反应，所以在无氧或缺氧条件下，细菌可以将硝酸盐（NO3 -） 作为电子传递链(ETC)的最终电子受体（TEA, terminal electron acceptor），来完成物质能 量交换。 所以：1）硝酸盐呼吸是一个异化性硝酸盐还原过程，也是反硝化的过程的开始。但是 不包括同化性硝酸盐还原作用（NO3-→含 N 有机物）。 2）异化性硝酸盐还原作用（NO3-→NO2-）是反硝化作用的一部分。反硝化作用是 NO2- 进一步的还原（NO3-→NO2-→N2\N2O）。 11、有同学问正常细胞也表达 PD-L1，PD-1 抗体药物会不会有副作用？ 会有的，因为 PD1（Programmed Cell Death protein 1）：即程序性细胞死亡蛋白 1，是 表达在有活性的淋巴细胞表面的一个蛋白分子。当它与周边组织或肿瘤细胞表面上的配体， 如 PD-L1(PD-1 ligand，PD-1 配体)、PD-L2 结合，便会传递抑制 T 细胞活性的讯息，因此可以 保护周边组织因发炎反应所造成的间接伤害，或是使得肿瘤细胞不被 T 细胞杀死。 现已证明：PD-1 分子是 T 细胞表面存在的抑制受体（还有 CTLA-4），接受相应的信号 后 T 细胞被抑制，不能参与免疫应答，这可以避免细胞对自体细胞的过度应答，导致免疫 损伤。 那为什么还用作抗肿瘤药物呢？ 但研究发现，肿瘤细胞利用了这个机制：在肿瘤微环境中，特别是肿瘤细胞上，过度 表达一个免疫球蛋白样的分子 PD-L1； PD-L1 与 T 细胞表面受体 PD-1 结合，选择性地抑 制免疫细胞的激活。因此是肿瘤细胞得以逃逸免疫系统。 如果用单克隆抗体阻断 PD-L1 与 PD-1 的结合，就能解除 T 细胞被抑制的状况，使 T 细胞正常参与对肿瘤的免疫应答。因此开发出了抗 PD-1 和 PD-L1 的单克隆抗体（药物）。 因此 PD-1 抗体有效性也是有条件的： 1）肿瘤微环境中存在免疫细胞，特别是 T 细胞 2）同时肿瘤细胞表达 PD-L1 分子，即存在 PD-L1 逃脱免疫监测机制