细胞壁应激反应的RNA依赖性调控
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植物的免疫机制植物作为一类生物,也具备了自身的免疫机制,用以应对外来病原体的入侵。
这种免疫机制可以帮助植物抵御病原体,保持健康生长。
本文将探讨植物的免疫机制及其应用。
一、植物免疫机制的种类1. 全面性抗性(R防御)全面性抗性是植物免疫机制中的一种重要方式,主要通过识别和抵御病原体侵入来保护植物。
R基因参与了这一过程,当病原体侵入时,R基因识别并与其特定的诱导因子结合,从而激活一系列的抗病反应。
这些反应包括分泌细胞壁增强物质以增强细胞壁堡垒、合成防御相关蛋白和激素以及死亡细胞周围的物质,形成藻类物质以抵御病原体的进一步入侵。
全面性抗性在植物免疫系统中起着重要的作用。
2. 局部性抗性(P防御)与全面性抗性不同,局部性抗性主要针对一部分特定的病原体,并通过激活一系列的抗病反应来保护植物。
局部性抗性通常是由寄主植物的感染相关基因所调控的,对特定的病原体产生特异性的免疫响应。
例如,植物感染细菌时,寄主植物会通过产生特异性的信号大量增殖细胞以阻止细菌的进一步扩散。
3. 基因沉默(RNA干扰)基因沉默是植物免疫系统中的一种重要机制,通过RNA干扰的方式抵御病原体的入侵。
这个过程中,植物细胞通过产生特定的siRNA (小干扰RNA)来靶向病原体的RNA分子,从而抑制其复制和转录。
这种基因沉默的机制对于保护植物免受病原体的攻击至关重要。
二、植物免疫机制的调控植物的免疫机制受到许多因素的调控,包括植物激素、细胞壁增强物质等。
其中,植物激素特别重要,它们可以激活或抑制免疫相关基因的表达,并参与抗病反应的调控。
例如,水杨酸(SA)是植物免疫系统中的重要激素,它可以激活防御性基因的表达,从而增强植物对病原体的抵抗力。
与此同时,茉莉酸甾酯(JA)也参与了植物免疫反应的调控,但其作用方式与SA有所不同。
三、植物免疫机制的应用植物免疫机制的研究不仅可以增进我们对植物自身保护机制的理解,还为植物病害的防治提供了新的途径。
通过研究植物的免疫机制,人们可以寻找到新的方法来改良农作物,使其具备更强的抗病能力,减少农药的使用。
植物细胞壁对植物生长发育的影响及调控机制研究植物细胞壁是植物细胞的主要组成部分之一,也是植物生长发育中不可或缺的因素。
除了提供保护和支撑作用外,植物细胞壁还参与调控植物的生长发育和适应环境变化。
本文将探讨植物细胞壁在植物生长发育中的作用及其调控机制,着重介绍一些最新研究成果。
一、植物细胞壁的组成和结构植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质以及其他辅助组分构成。
其中,纤维素是构成植物细胞壁骨架的主要成分,半纤维素和木质素为辅助物质,可增加细胞壁的坚硬度和耐腐性。
植物细胞壁在不同部位和发育时期的组成和结构也存在差异,这也是植物在适应外界环境变化中所采取的一种适应策略之一。
二、植物细胞壁对植物生长发育的影响植物细胞壁对植物的生长发育有着重要的影响。
植物的细胞壁可以作为贮存物质的场所,通过不同的代谢途径来调控植物的生长发育,如细胞壁可降解的半纤维素和木质素可以在植物发生顶端分裂、伸长和分化时释放出来,作为材料供给新生组织细胞的生长和细胞壁合成;而在细胞分裂和伸长过程中,细胞膜合成中发生的物质代谢也需要细胞壁完整性的支持。
此外,植物细胞壁还能够影响植物对外界环境变化的适应,如在干旱和低温等逆境条件下,细胞壁的合成和分解可以作为植物对逆境适应的关键调控点,提高植物的抗逆性。
三、植物细胞壁的调控机制植物细胞壁的组成和结构受到复杂的调控。
细胞壁合成途径中的基因调控、信号传导和调节因子等都参与了细胞壁的合成和修饰。
研究发现,细胞壁合成的过程中有多个蛋白激酶、激酶酶、磷酸酯酶、光合作用和激素等信号通路参与,这些信号通路调控细胞壁合成和修饰的机制非常复杂。
另外,有研究表明,细胞壁合成和分解还受到RNA信号调控,通过mRNA选择性剪接等机制,能够调节细胞壁的生成和修饰,为植物生长发育提供精细的调节。
更广泛地说,植物细胞壁的合成、修饰和分解过程可以受到各种类型的逆境信号调节,如响应胁迫适应、激素信号、蛋白激酶和非编码RNA的调控。
细胞壁合成途径的调节机制细胞壁是所有细胞必不可少的一个重要组成部分。
它在维持细胞的形态、保持细胞内外环境的平衡和实现生物体的生长和发育等方面发挥着重要作用。
细胞壁的合成是一个高度调节的过程,其中许多蛋白质和信号分子参与其中,控制着细胞壁合成的速率和质量。
本文将从细胞壁的结构和合成途径入手,介绍细胞壁合成途径的调节机制。
一、细胞壁的结构与组成细胞壁位于细胞膜外部,是由不同种类的分子构成的网状结构。
它主要负责支持和保护细胞。
细菌的细胞壁主要由聚糖和蛋白质构成,其中聚糖主要包括纤维素、壳聚糖、葡聚糖等;而真核生物的细胞壁则主要包括几种不同的聚合物,如纤维蛋白、蛋白多糖等。
细胞壁的主要组成结构是多糖,其中最重要的成分为纤维素和壳聚糖。
纤维素是由一种叫做纤维素微丝的多聚糖构成。
它是由β-葡聚糖分子线性排列而成的长链条,这些链条面对着彼此并通过氢键相互连接在一起,形成了一个十分坚固的网状结构。
壳聚糖是其它细菌用于合成细胞壁的另一种多糖化合物。
壳聚糖的结构包括丝状基质和丝状多糖,丝状基质是聚乳酸的基质,而丝状多糖为聚葡萄糖,这些丝状多糖与丝状基质交织在一起构成壳聚糖的三维结构。
细胞壁的合成通过酶催化相关的共价交联来完成。
有几种不同型号的酶参与了这一过程,其中最主要的酶是glycosyltransferases。
这些酶将已存在的多糖链条作为起始基础加入新的多糖分子并和其它链条进行交联,形成更长的链条。
在交联和合成的同时,细胞壁的形态也逐渐形成。
二、细胞壁合成途径的调节机制细胞壁合成途径的调节机制十分复杂,其中很多细节仍在研究中。
但是,但是一些关键的组成部分已经被确认,包括蛋白质、信号分子和基因等。
下面主要围绕这几个方面来进行阐述。
1. 蛋白质的作用细胞壁合成途径中,许多蛋白质在其中发挥着重要的作用。
这些蛋白质大部分属于跨膜蛋白或细胞质骨架上的蛋白质。
它们的作用包括:增强细胞壁的稳定性、调控细胞壁合成的速率和保证细胞壁合成途径的可靠性等。
细胞中的RNA干扰调控机制在生物体内,RNA是DNA的翻译产物,通过翻译,RNA参与到基因表达和调控中。
为了保证DNA的正确表达和维持细胞内部稳定的环境,RNA在细胞内扮演着重要的角色。
RNA干扰是RNA中一种重要的调控机制,它通过抑制某种RNA的翻译和转录,来调控基因表达和信号通路调节。
本文将详细探讨RNA干扰调控机制的作用原理以及应用前景。
1. RNA干扰的基本机制RNA 干扰主要通过小分子RNA对大分子RNA的选择性去配对来实现。
RNA干扰的过程分为两种形式:siRNA(小干扰RNA)和miRNA(微小RNA)。
siRNA的表达模式为"*1(17 or 19)* NNNNNNN NC*1(2)*",其中"*1"表示胞嘧啶唊鸟苏烷,"NNNNNNN"代表寡核苷酸,"NC*1(2)*"是为G/C富集的双核苷酸。
它可以长成21-23个核苷酸的双股RNA分子,由Rnase III和甲基化酶结合而成。
siRNA在被加入到细胞中后,结合到RISC(RNA诱导沉默复合物)中,在那里siRNAs会帮助RISC在mRNA上寻找直接相对应的序列并抑制转录。
miRNA是由长链前体RNA在细胞内被Dicer剪切形成的小RNA(约20-25个核苷酸)分子。
它们作为载体通过RISC到达mRNA处,并使mRNA的3' UTR上的序列成纺锤形结构。
这种方法向外传递有序信号来抑制转录。
miRNA在胞质中管控着大量的mRNA,形成了复杂的基因调控网络。
存在于miRNA静止-存储池中的miRNA可以在特定的条件下表达。
2. RNA干扰调控机制在细胞中的应用RNA干扰调控机制在细胞生物学研究和疾病诊断治疗中有着广泛的应用。
(1)细胞生物学研究RNA 干扰主要应用于基因转录、可变拼接及逆转录机制研究。
当组装孔相互延伸、小分子RNA和Dicer因子在miRNA形成中起着关键作用。
提rna步骤及原理RNA是一种重要的生物大分子,它参与了许多基因表达和调控过程。
研究RNA的结构和功能对于理解生物体内的生物学过程至关重要。
下面将介绍RNA的提取步骤以及其原理。
1. 细胞破碎:首先需要破碎细胞壁,使RNA释放出来。
可以通过机械破碎、酶解或超声波破碎等方法,将待提取的细胞或组织进行处理,使其细胞壁破裂。
2. 蛋白质消化:为了去除细胞中的蛋白质,需要进行蛋白酶处理,将蛋白质分解释放RNA。
常用的蛋白酶有蛋白酶K、蛋白酶ase等。
3. RNA沉淀:利用盐溶液将RNA沉淀下来。
常用的盐溶液有醋酸钠、氯化钠等。
加入盐溶液后,RNA会形成带负电荷的物质,与阳离子结合形成沉淀。
4. RNA纯化:通过将RNA溶解于适当的缓冲液中,并加入醇类或其他试剂,去除干扰物质如DNA、蛋白质和多余的盐等。
这里主要利用了RNA在不同条件下的溶解性差异,从而将RNA纯化。
5. RNA沉淀及洗涤:使用无水乙醚、异丙醇等有机溶剂,将纯化后的RNA沉淀下来。
然后进行洗涤以去除残留的盐和其他杂质。
6. RNA溶解:将RNA沉淀融于适当的溶液中,如去离子水或缓冲液,以便后续实验的进行。
RNA提取的原理主要基于RNA具有独特的化学结构和物理性质。
RNA是由核苷酸组成的,与DNA相似,但其具有URACIL(U)碱基而非胸腺嘧啶(T)碱基。
RNA在细胞内参与转录和翻译过程,是转录过程产生的物质,通过提取RNA可以获得物种特异性的RNA序列,进而进行RNA测序、定量PCR等分子生物学实验。
在RNA提取过程中,细胞破碎、蛋白质消化、RNA沉淀、纯化及溶解等步骤的设计,使得RNA能够被高效地提取出来,并且不受到外界干扰物质的影响,确保获取纯净的RNA样品,用于后续的实验分析。
植物胁迫响应及其基因调控机制植物是生活在这个星球上的最为重要的生物之一,它们在生态系统中起着举足轻重的作用,同时也是人类生产生活中不可或缺的资源。
然而,环境的恶劣变化和人类活动的干扰,给植物的生长发育带来了重大的威胁。
植物在应对外界胁迫时,会通过一系列生理和生化反应,调节自身的代谢过程和生长发育,保持体内环境相对稳定。
本文将阐述植物胁迫响应机制及其基因调控机制,为研究植物适应环境变化提供一定参考。
一、植物胁迫的类型和机制在自然界中,植物生长过程中会遭受各种各样的环境胁迫,包括但不限于温度变化、光照强度不足、水分或营养元素缺乏、病原菌或真菌的感染等。
这些胁迫均会对植物的正常生长发育产生重大影响,进而威胁到自身和人类的生存。
对于植物来说,胁迫的类型不同,其适应机制也各异。
其中,植物对于干旱胁迫的应对机制可谓十分完备,主要通过以下途径实现:1. 调控水分利用效率。
植物在干旱逆境下会抑制生长,减少水分的排放,同时降低蒸腾速率。
2. 积累耐旱物质。
植物会在干旱逆境下积累一些耐旱物质,比如脯氨酸、蔗糖、角叉菜素等。
3. 开启胁迫适应基因。
在干旱胁迫下,植物会在基因水平上调节自身进入休眠状态,从而降低对水分的需求。
除了干旱胁迫,植物还会对温度、盐度、病原菌、重金属离子等外界胁迫做出响应。
例如,在低温环境下,植物会启动一系列适应性物质的积累,以维持细胞结构和活性酵素的稳定;在高盐环境下,植物会调节根部排盐的能力,同时调节叶片上下表面的离子和水分通量,以稳定细胞内环境。
总之,植物在胁迫环境下的适应机制复杂且多样化,需要基因调节、代谢物质转化和形态结构调整等相互作用来维持生命活动。
二、植物胁迫响应的基因调控机制植物对外界胁迫的响应和适应离不开基因调控,其中基因的表达调控是其中核心的环节。
在植物胁迫响应中,基因表达发生了很大变化。
有些基因被启动,有些则会被抑制,这些基因的启动和抑制在一定程度上决定了植物能否适应环境变化。
噬菌体研究中的遗传调控与基因治疗应用在微生物领域,噬菌体是一类对细菌进行寄生、侵袭、复制并最终导致其宿主细胞死亡的病毒。
噬菌体在细菌感染和宿主免疫系统中都发挥着重要的作用。
近年来,越来越多的研究表明,噬菌体具有许多潜在的应用价值,其中包括基因治疗和抗菌药物开发等领域。
本文将以噬菌体研究中的遗传调控与基因治疗应用为主题进行探讨。
噬菌体遗传调控的普遍机制噬菌体中存在一些重要的遗传调控机制,这些机制既能促进噬菌体的复制和传递,又可以使其与宿主之间的互动更加复杂。
其中最知名的机制便是Cro-Lys遗传开关,它负责调控噬菌体的进入和退出。
Cro-Lys遗传开关的基本原理是,Cro和Lys是两个调节噬菌体生命周期的蛋白质。
在Cro的存在下,噬菌体将会进入噬菌体循环的路径中并感染宿主。
但是,在Lys的作用下,噬菌体将会释放出宿主细胞,并进入到其另外一个细胞,从而继续感染下一个宿主(图1)。
除Cro-Lys遗传开关之外,噬菌体的遗传调控还包括细胞壁酶基因的表达、非编码RNA的作用以及与宿主免疫系统互动等。
这些遗传调控机制都为噬菌体研究提供了有益参考。
图1 噬菌体Cro-Lys遗传开关模型噬菌体基因治疗的应用噬菌体作为一种独特的生物系统,其具有许多潜在的医学应用价值。
其中最有前景的就是基因治疗领域。
噬菌体的基因治疗包括随机集成与定点整合两种方法。
随机集成方法使得噬菌体可以随机集成一些全基因组测序中发现的新基因,而定点整合技术可以将基因集成在噬菌体基因导入酶的SID-1标记中,从而使噬菌体在细胞内精确地出现。
在基因治疗的应用领域,噬菌体有许多前景。
例如噬菌体基因治疗可以被用来向肿瘤细胞输送基因载体,以消除癌细胞的成因机制或抑制癌细胞的生存能力。
此外,噬菌体传递的核酸不仅可以用来疗法,同时也可以用来治疗一些与侵入性细菌感染(如葡萄球菌性感染、金黄色葡萄球菌感染等)有关的疾病。
这些用噬菌体治疗疾病的方法都很有潜力,已经产生了一些有前景的初步结果。
植物细胞壁发育与增生的调控机制植物细胞壁是植物细胞的外层,由纤维素、半纤维素、果胶类多糖和蛋白质等成分组成。
它不仅是维持细胞形态的重要组成部分,也起到了保护细胞、调节细胞间通讯、参与植物生长发育和应对环境胁迫等多种生物学功能。
因此,植物细胞壁的发育和增生受到了广泛关注。
本文将从植物细胞壁的结构特点入手,阐述植物细胞壁发育和增生的调控机制。
一、植物细胞壁的结构特点植物细胞壁一般分为原生质壳(primary cell wall)和次生壁(secondary cell wall)两部分。
原生质壳是随着细胞初生而形成的,由纤维素、半纤维素、果胶类多糖和少量的蛋白质等成分构成,其厚度不超过1微米。
次生壁是在原生质壳形成后,随着细胞的分化而逐渐沉积的,成分主要是木质素和纤维素等多糖,其厚度通常远大于原生质壳,有些细胞次生壁的厚度甚至超过了细胞本身。
二、植物细胞壁发育的调控机制细胞壁的发育和增生是受细胞内和细胞外因素共同调控的。
下面将从植物生长素、细胞分裂素、靶向蛋白和RNA介导等四个方面阐述细胞壁发育的调控机制。
(一)植物生长素调控细胞壁发育和增生植物生长素是一种细胞分化和发育过程中必不可少的植物激素,对细胞壁的发育和增生有重要影响。
研究表明,在质壁转化过程中,原生质壳的纤维素和半纤维素合成过程都受到了生长素的调控。
此外,生长素还能诱导子细胞壁的生长,促进次生壁的早期形成。
(二)细胞分裂素调控细胞壁发育和增生细胞分裂素是另一种细胞生长和分化过程中的激素,不仅可以诱导细胞分裂,也能够调控细胞壁的发育和增生。
研究发现,细胞分裂素能促进次生壁的形成,同时也可能通过对细胞壁内酶活性的作用,影响细胞壁分解和新合成过程中的多糖组分。
(三)靶向蛋白参与细胞壁发育和增生的调控靶向蛋白指在细胞内转运或定位至特定位置的某些蛋白,通过与靶向蛋白结合来调控细胞壁的发育和增生。
研究表明,靶向蛋白能够影响细胞壁纤维素合成、构象调控和分枝酶的活性等多个方面,进而影响细胞壁的形成和生长。
植物细胞壁形成调节机制的分子机理植物细胞壁是细胞外部的坚韧结构,是植物细胞重要的组成部分,其形成和发育受到严格的调节。
而植物细胞壁形成调节机制的分子机理一直是植物生物学领域广泛关注的热点之一。
本文将从三个方面对植物细胞壁形成调节机制的分子机理进行探讨。
一、胶原蛋白基质的中胶质细胞介导的形成调节植物细胞壁主要由纤维素、赖氨酸、组氨酸、木质素及其他杂质物质构成。
这些物质在细胞壁中以特定的方式排列,形成特定的结构。
细胞壁的形成具有极高的复杂性,从胶原蛋白基质的生产到细胞壁主要成分物质结构的形成,都需要多种因素的协同作用。
其中,中胶质细胞是植物体内形成细胞壁的重要细胞类型之一,其具有产生和释放细胞壁主要成分物质的能力。
它们通过分泌细胞壁水解酶,可将细胞壁中的含有酸性糖类和蛋白酶的物质分解成单糖和酸等物质,并将其中的木质素和赖氨酸等物质通过细胞质输送到细胞壁中,促进细胞壁的形成和发育。
二、信号转导路径的参与调控和形成植物细胞壁的形成调控还需要信号转导途径的参与。
人们发现,生长素、赤霉素、乙烯等植物激素都可以调控植物细胞壁的形成,它们通过细胞膜表面的受体和内部分子信号传递系统,起到了推动或抑制植物细胞壁的形成和发育的作用。
除此之外,植物体内还有多种激活和抑制因子,它们也可以影响细胞壁的形成和发育。
举例来说,拟南芥中的输运蛋白AtPTR7与细胞壁纤维素结合蛋白AtCesa1可以互相作用并调节细胞壁的形成,而在水稻中,OsXTH8担任细胞壁糖基水解酶,在拟南芥中,AtTBL5与CBM2作为细胞壁结合蛋白存在,它们的不同作用方式也为植物细胞壁形成调控机制的理解和研究提供了参考和依据。
三、RNA、蛋白质等分子级的调节植物细胞壁的形成调节不仅涉及信号转导途径的参与和物质的转运,还涉及到各种蛋白质分子、RNA和其他细胞分子的参与调节。
其中,拟南芥中的细胞壁糖基转移酶WRKY6和WRKY42可以调节细胞壁纤维素含量;拟南芥中的细胞壁基因MYB49、MYB52、MYB54和MYB93可以通过直接作用于相关基因启动子,调控木质素等物质的形成;此外,还有一些细胞壁结合蛋白,比如,拟南芥中的RGP2作为纤维素封闭蛋白AMP1的受体,调节纤维素合成的活性。
植物生长与发育的细胞分子机制植物是生命体系中不可或缺的一部分,具有智慧性、自适应性以及自我保护能力。
植物能够利用太阳能将二氧化碳转化为有机物,并且在进行这一过程中不断成长发育。
而植物的生长和发育是由其体内的细胞分子机制所决定的。
一、植物细胞分子机制的原理植物细胞具有细胞壁、细胞膜、质膜、质体等独特的结构。
其中,细胞壁是植物细胞最为显著的特征之一。
它由蛋白质、纤维素以及一些二级代谢产物等组成。
植物细胞壁给细胞提供了保护作用,同时维持了细胞的形态结构。
细胞膜则由脂质双层所组成。
细胞膜上存在着一些特定的蛋白质,如信号转导蛋白等。
它们通过传递信号来调控植物生长发育过程中的各种生理反应。
此外,质膜和质体也起到了重要的作用。
细胞的生长是由细胞分裂和细胞扩张两种方式组成的。
细胞分裂过程中,细胞从单核变成双核,再从双核变成四核,然后再变成八核。
而细胞扩张的过程中,细胞质则不断向外扩散,并逐渐组成细胞的形态结构。
细胞的分裂和扩张过程中,许多分子都参与了其中,包括细胞分裂素、细胞壁酶等等。
二、植物生长发育的调控植物的生长发育过程是受到外界环境的影响的,同时内部的基因调控也起到了重要的作用。
当一些外界刺激或内部基因异常出现时,植物体内的一些生理机制会被激活,从而调控植物生长发育。
例如,环境中的温度、光照、氧气和水分等条件都会对植物的生长发育产生影响。
植物生长发育的调控主要涉及到信号传递和基因调控两个方面。
在信号传递过程中,植物会通过细胞内信号通路将外界信号转换成细胞内部的反应。
例如,一些植物信号分子如激素、光信号和气体分子等,在此过程中扮演重要的角色。
在基因调控过程中,外界环境信号会通过植物RNA反应来激活或抑制细胞内部的基因表达过程。
此外,植物还通过一些特定的基因表达调节机制来调节其发育过程,例如,基因染色体访问性、DNA甲基化、染色质重塑等机制。
三、植物生长发育的创新随着科技的不断发展,研究人员对植物生长发育的研究也越来越深入。
四川省部分中学2023高中生物第3章细胞的基本结构基础知识点归纳总结单选题1、下列关于植物细胞壁的叙述,错误的是A.细胞壁与细胞间的信息交流有重要关系B.主要成分是纤维素和果胶C.作用是保护细胞,支撑植物体D.与细胞的选择透性无关答案:A分析:植物细胞壁:1 .组成成分:纤维素和果胶。
2 .功能:支持和保护。
3 .特点:具有全透性。
细胞膜与细胞间的信息交流有重要关系,A错误;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,B正确;细胞壁对植物细胞有支持和保护作用,C正确;细胞壁具有全透性,与细胞的选择透性无关,不能控制物质进出细胞,D正确。
故选A。
2、下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述错误的()A.①主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂不同时期呈现不同状态B.②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所C.③在细胞周期中发生周期性变化,其主要成分是磷脂和蛋白质D.蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量答案:B分析:据图分析,图中①表示染色质,主要由DNA和蛋白质组成,容易被碱性染料染成深色;②是核仁,与某种RNA和核糖体的合成有关;③是核膜,有两层,主要成分是磷脂和蛋白质。
A、图中①表示染色质,主要由DNA和蛋白质组成,其与染色体是同一种物质在细胞分裂不同时期的两种状态,A正确;B、图中的②表示核仁,与核糖体与rRNA的形成有关,但合成mRNA合成的场所是细胞核中核质,蛋白质的合成场所是核糖体,B错误;C、图中③表示核膜,在细胞有丝分裂前期消失,末期又重新出现,C正确;D、核孔是大分子物质进出细胞核的通道,蛋白质和RNA等进出细胞核需要消耗能量,D正确。
故选B。
3、真核细胞的线粒体和叶绿体含有少量DNA,关于这两种细胞器的起源,内共生起源学说认为:线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的行有氧呼吸的细菌和行光能自养的蓝细菌。
以下说法不支持内共生起源学说的是()A.线粒体和叶绿体基因组与细菌基因组具有明显的相似性B.线粒体和叶绿体内的蛋白质合成由细胞核基因组调控,不受自身细胞器基因组的调控C.线粒体和叶绿体的内膜与外膜成分和性质差异很大,内膜与细菌质膜相似,外膜与真核细胞生物膜系统相似D.线粒体和叶绿体均以缢裂的方式进行增殖答案:B分析:内共生起源学说认为,被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。
2024届高三二轮复习联考(二)生物学参考答案及评分意见1.D【解析】支原体的核酸有DNA和RNA两种,其彻底水解得到的产物有8种,A正确;青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成,进而导致细菌死亡,而支原体对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感,说明支原体无细胞壁,其基因组中不含控制细胞壁合成的基因,B、C正确;培养基上的一个支原体菌落由1个支原体繁殖而来,属于生命系统中的种群层次,D错误。
2.D【解析】图中H+、K+的跨膜运输必须借助转运蛋白,体现了细胞膜的选择透过性,A正确;质子泵既可以介导H+、K+的跨膜运输,又可以催化ATP的水解,B正确;奥美拉唑可能通过改变H+-K+-ATP 酶的结构使其失去活性,从而高效抑制胃酸分泌,C正确;ATP与ADP在细胞中的转化是时刻不停发生并且处于动态平衡之中,ATP在细胞中不会大量积累,D错误。
3.C【解析】细胞的全能性是指细胞经过分裂和分化后,仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,转分化体现了细胞分化,不能体现细胞的全能性,A错误;科研人员成功诱导腺泡细胞转分化为胰岛B细胞,说明已分化的腺泡细胞也具有分裂分化的能力,B错误;正常细胞生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,而癌细胞能够无限增殖,表面失去了接触抑制现象,C正确;衰老的细胞细胞膜通透性改变,细胞核体积增大,D错误。
4.B【解析】葡萄糖转变成乳酸的过程即无氧呼吸的过程,催化这一过程的是与无氧呼吸相关的酶,其本质是蛋白质,A正确;无氧呼吸的场所是细胞质基质,故提取物中有效成分来自细胞质基质,B错误;无氧呼吸的过程有能量的释放,C正确;有乳酸生成的无氧呼吸过程,没有气体的消耗和产生,D 正确。
5.C【解析】端粒酶能延伸端粒DNA,而癌细胞具有无限增殖的能力,故抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生,A正确;端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可合成染色体末端的DNA,该肿瘤细胞中处于有丝分裂中期的染色体,含有的端粒个数是92×2=184个,B正确;由于端粒酶含有引物特异识别位点,能以自身RNA为模板,合成端粒DNA并加到染色体末端,使端粒延长,而不是催化DNA子链沿3'→5'方向合成,C错误;染色体DNA末端修复过程中,端粒酶先以自身的RNA为模板逆转录合成端粒DNA的一条链,再通过DNA复制合成另一条链,故会出现A-T、T-A、U-A碱基配对,D正确。
白色念珠菌生物膜相关基因研究进展王汐文;王攀;顾艺林;唐希远【期刊名称】《检验医学与临床》【年(卷),期】2019(016)004【总页数】3页(P563-565)【关键词】白色念珠菌;生物膜;基因【作者】王汐文;王攀;顾艺林;唐希远【作者单位】中南大学湘雅医学院2016级麻醉系, 长沙 410013;中南大学湘雅医学院2016级麻醉系, 长沙 410013;中南大学湘雅医学院2016级麻醉系, 长沙410013;中南大学湘雅医学院2016级麻醉系, 长沙 410013【正文语种】中文【中图分类】Q93-3白色念珠菌又称白假丝酵母菌,是普遍存在于自然界,也可见于健康人的皮肤、黏膜表面的条件致病真菌。
对免疫系统功能正常的个体,白色念珠菌通常是无害的,其与宿主体内的微生物群中的其他成员可以维持平衡。
然而,近些年随着免疫抑制剂、抗菌药物等的使用,以及生物装置的体内留置,使白色念珠菌导致的口腔念珠菌病、念珠菌性阴道炎等真菌感染呈逐年上升的趋势。
由于长期使用抗菌药物等因素造成的宿主菌群改变,另一种微生物感染或使用免疫抑制剂治疗所导致的宿主免疫功能的改变,或因pH值变化或营养成分的改变所引起的局部环境的变化等,均可能使白色念珠菌过度增殖,从而造成宿主感染。
白色念珠菌的所有毒力因子中,在导管、假体(非生物)和黏膜表面(生物)上形成生物膜的能力是其最重要的因素之一。
生物膜是微生物黏附在组织表面时,由自身产生的胞外多聚基质包裹的、有特定功能和结构的菌细胞群体所形成的一种形态结构。
生成生物膜是菌细胞在长期进化过程中为顺应外界环境压力而形成的一种生存方式。
生物膜的存在,可以保护细菌或真菌,使其逃避抗菌药物的杀伤作用,从而造成慢性难治愈的感染;同时由于形成了生物膜的菌体在体内迁移扩散,导致炎症反复发作,成为临床诊疗的一大难题。
虽然不同真菌生物膜的形成过程存在差别,但大体上可分成黏附、增殖以形成锚定细胞的基底层,假菌丝和菌丝伴随细胞外基质的产生和分散酵母形式的细胞以播种新的位点这几个过程。
植物免疫系统的功能与调控植物作为生物界中最主要和最庞大的生物类群之一,也需要保护自身免受病原微生物的侵袭。
为此,植物进化出了一套独特的免疫系统,能够识别和应对各种病原微生物的攻击。
本文将介绍植物免疫系统的主要功能以及其调控机制。
一、植物免疫系统的功能1.1 PAMP(模式识别受体配体)感知和PTI(PAMP触发免疫)响应植物通过感知病原微生物特定的PAMP分子,如细菌的表面脂多糖、真菌的壳多糖等,来启动免疫响应。
这种感知和响应的过程被称为PAMP识别和PAMP触发免疫(PTI)。
PTI能够激活植物的防御反应,包括产生抗菌物质、产生氧自由基、厚化细胞壁等,以抵御病原微生物的侵袭。
1.2 直接或间接感知病原微生物效应物质的ETI(效应物质诱导免疫)当植物无法通过PTI抵御病原微生物时,它还能启动另一种由效应物质诱导的免疫(ETI)。
ETI通常需要对病原微生物效应物质进行直接或间接的识别。
例如,部分植物能够感知到病原微生物释放的效应物质,如类似动物细胞壁的分子、下游细胞死亡信号分子等。
ETI会引发植物的快速细胞死亡(HR,hypersensitive response),形成病害部分的坚实壁垒,并限制病原菌的扩散。
1.3 产生抗菌物质和促进生长的调节植物在遭受病原微生物的侵袭时,能够分泌一系列的抗菌物质,如抗菌蛋白、抗菌酶等,用于直接杀伤和抑制病原微生物的生长。
同时,植物还能调节其自身的生长和发育,通过拮抗病原微生物竞争营养、提高细胞壁厚度等方式,增强对病原微生物的抵抗能力。
二、植物免疫系统的调控机制2.1 植物免疫系统信号转导通路植物免疫系统的启动和调控涉及到一系列信号转导通路。
其中,植物免疫系统中最重要的信号转导通路是MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)通路、WRKY转录因子通路和信号素(如水杨酸,硝酸盐等)通路。
这些信号转导通路能够使植物细胞产生一系列抗病相关的基因表达和调控。
2.2 植物激素的调控作用植物激素在调控植物免疫系统中起到了重要作用。
PRKRA调控胰腺癌化疗耐药的作用及机制研究胰腺癌是一种高度恶性的肿瘤,常常被诊断时已经进展到晚期,而化疗是目前治疗胰腺癌的主要手段之一。
然而,化疗药物的长期使用往往会导致耐药性的产生,从而降低治疗效果。
因此,寻找胰腺癌耐药的机制并找到合适的治疗策略变得至关重要。
PRKRA(protein kinase, interferon-inducible double stranded RNA dependent activator)是一种具有双链RNA依赖性激活功能的蛋白激酶,在癌症中的作用被广泛关注。
最近的研究发现,PRKRA在胰腺癌中的表达显著上调,并与化疗耐药性密切相关。
研究人员通过分析胰腺癌组织样本和细胞系,发现PRKRA 的高表达与化疗耐药性明显相关。
进一步的实验发现,PRKRA 通过调节多个信号通路参与了胰腺癌细胞的化疗耐药过程。
首先,PRKRA可以增强胰腺癌细胞的DNA修复能力,从而减少化疗药物对细胞的杀伤作用。
其次,PRKRA可以促进胰腺癌细胞的自噬过程,从而减少细胞内的药物积累。
此外,PRKRA还参与了胰腺癌细胞的转移和侵袭,并通过调节细胞周期和凋亡等信号通路,增加了化疗药物的耐受性。
基于以上的发现,研究人员认为PRKRA可能成为胰腺癌耐药的治疗靶点。
进一步的研究发现,通过抑制PRKRA的表达或使用PRKRA抑制剂,可以显著增加化疗药物对胰腺癌细胞的杀伤效果,降低耐药性的产生。
总结来说,PRKRA在胰腺癌化疗耐药中发挥着重要的调控作用。
研究人员通过揭示其调控机制,为胰腺癌耐药的治疗提供了新的思路和方向。
然而,目前的研究还处于初级阶段,还需要进一步的实验验证和临床研究来验证其治疗效果和安全性。
相信随着科学技术的不断进步,PRKRA调控胰腺癌化疗耐药的研究将为胰腺癌患者提供更有效的治疗策略。
植物细胞壁多糖基因的功能及其调控机制研究植物细胞壁是植物细胞的重要组成部分,主要由细胞ulose、纤维素、木质素、果胶等多种多糖物质构成。
其功能既有机械强度支持细胞形态的稳定,还有运输、信号传递、抗病害等多方面作用。
在植物发育过程中,细胞壁的生物合成和重构伴随着不同阶段的转录、翻译和酶活性变化,对植物的生长发育及环境适应具有重要影响。
因此,研究细胞壁多糖基因的功能及其调控机制,对于深化我们对植物生长发育的了解、提高植物产量及开发植物生物技术具有重要意义。
上世纪九十年代中期,克隆了第一个影响植物纤维素生物合成的基因CESA1,同时也为植物细胞壁多糖基因(celulose synthase gene,CSG)的分子生物学研究奠定了基础。
细胞壁多糖基因是指编码细胞ulose、纤维素等多糖物质生物合成酶的基因。
在CSG家族中,包括纤维素合成酶CesA、果胶合成酶GalT和PMT、木质素生物合成酶CAD等多种酶的编码基因。
与其他基因家族相比,CSG家族的家系关系比较紧密,不同细胞壁多糖的生物合成酶CesA基因常常会聚集在同一区段,以形成CesA基因组区(CESA genomic region)。
在植物细胞壁的生物合成过程中,细胞壁多糖基因的表达受到广泛的调控。
主要包括转录层面和后转录层面的调控。
转录层面的调控主要包括转录因子对细胞壁多糖基因的结合及其活性的调节。
后转录层面的调控包括RNA的剪接、脱落,miRNA和siRNA对mRNA降解、翻译的调控等,也影响着细胞壁多糖的生物合成过程。
此外,一些信号小分子的介导也可以对细胞壁多糖基因的表达产生影响。
例如,拟南芥中,调解植物激素生长素(auxin)编码基因的转录因子ARF3/4/5能够直接结合到CesA7的启动子区域上,从而促进其表达。
在转录调控方面,一些研究表明MYB转录因子在植物细胞壁多糖的合成过程中发挥了重要作用。
其中,针对木质素生物合成酶CAD的研究得到了广泛关注。