備課素材：奧司他韋的作用機(jī)理 高一下學(xué)期生物人教版必修2

奧司他韋的作用機(jī)理先看一道試題：（多選題）今年寒假期間，有部分同學(xué)感染了甲型或乙型流感病毒。在治療甲型或乙型流感時(shí)常常使用特效藥-奧司他韋。下列關(guān)于該藥的作用機(jī)理敘述正確的是（

）A.該特效藥能夠抑制流感病毒的基因表達(dá)B.該特效藥能夠抑制流感病毒遺傳物質(zhì)的復(fù)制C.該特效藥能夠抑制流感病毒在人體內(nèi)的傳播D.該特效藥能夠抑制流感病毒的神經(jīng)氨酸酶活性解析：奧司他韋能抑制神經(jīng)氨酸酶活性，不能抑制流感病毒的基因表達(dá)，A錯(cuò)誤；奧司他韋能抑制神經(jīng)氨酸酶活性，不能抑制流感病毒遺傳物質(zhì)的復(fù)制，因?yàn)樯窠?jīng)氨酸酶不在流感病毒的遺傳物質(zhì)復(fù)制過程中起作用，B錯(cuò)誤；奧司他韋能抑制神經(jīng)氨酸酶活性，從而抑制流感病毒在人體內(nèi)的傳播而起到治療的目的，C正確；奧司他韋能抑制神經(jīng)氨酸酶活性，通過抑制靶細(xì)胞內(nèi)病毒的釋放從而抑制流感病毒在人體內(nèi)的傳播，進(jìn)而起到治療的目的，D正確。故答案為CD。此題情境為“治療甲型或乙型流感特效藥——奧司他韋”。那么，從高中生物學(xué)知識(shí)來看，奧司他韋治療流感的作用機(jī)理是怎樣的？流感病毒可以分為甲、乙、丙、丁四型，其中甲型流感有造成全球范圍傳播的風(fēng)險(xiǎn)，而乙型流感則多在局部多發(fā)，但也能廣泛感染人群。早在1933年，人類就已經(jīng)第一次成功分離了甲型H1N1病毒。到了1940年，弗朗西斯和瑪吉爾又從人群中首次分離出了乙型流感病毒，進(jìn)一步提升了對(duì)流感病毒的認(rèn)知。時(shí)至今日，人們不僅對(duì)流感的認(rèn)知越來越全面、精準(zhǔn)，在應(yīng)對(duì)方式上也已形成了成熟的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。對(duì)于艾滋病的治療和研究中往往會(huì)考慮抑制病毒的增殖，而抑制增殖首先會(huì)想到抑制基因的傳遞和表達(dá)，事實(shí)上許多藥物并不局限這樣的作用機(jī)理。首先說一說，甲型或乙型流感感染機(jī)理，病毒侵染宿主后其表面的血凝素與宿主上皮細(xì)胞表面的血凝素受體結(jié)合，核殼進(jìn)入細(xì)胞，其RNA利用宿主細(xì)胞的資源進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，最終重新組裝成新的流感病毒顆粒，以出芽的形式突出于宿主細(xì)胞。成熟的流感病毒與宿主細(xì)胞之間，仍然依靠血凝素分子末端的唾液酸殘基與血凝素受體分子表面的糖基團(tuán)以糖苷鍵連接。為使病毒顆粒脫離宿主細(xì)胞，借助神經(jīng)氨酸苷酶催化水解糖苷鍵，使病毒脫離宿主細(xì)胞，再去感染新的細(xì)胞，造成流感病毒在患者體內(nèi)的擴(kuò)散。抑制神經(jīng)氨酸苷酶的活性可阻斷病毒的成熟和傳染，因而是治療流感的一個(gè)靶標(biāo)。奧司他韋（Oseltamivir）是一種抗流感病毒藥物，從藥物分類上來說，奧司他韋屬于神經(jīng)氨酸酶抑制劑類藥物。其作用機(jī)理主要涉及抑制流感病毒的神經(jīng)氨酸酶（NA）活性，從而阻斷病毒釋放和傳播。機(jī)理如圖所示：1.靶點(diǎn)識(shí)別首先說一說流感病毒，人流感病毒主要是甲流和乙流，甲流有多種變異類型，比如H1N1、H5N1、H7N9，H是指血凝素（HA），N是指神經(jīng)氨酸酶（NA）。他們是流感病毒表面存在兩種關(guān)鍵糖蛋白（如圖）。這里的H、N都是極易變異的，但是再怎么變異，流感病毒本身都肯定存在某些不怎么會(huì)變異的地方，這就是流感病毒的高度保守序列。奧司他韋進(jìn)入人體后變成奧司他韋羧酸酯（OC），OC作為神經(jīng)氨酸苷酶抑制劑，結(jié)合的地方是神經(jīng)氨酸苷酶的活性位點(diǎn)，即流感病毒的高度保守序列。血凝素（HA）負(fù)責(zé)病毒與宿主細(xì)胞結(jié)合，而神經(jīng)氨酸酶（NA）在病毒生命周期后期起關(guān)鍵作用。2.神經(jīng)氨酸酶的功能神經(jīng)氨酸酶又叫做唾液酸酶，是一種能夠催化水解唾液酸的蛋白質(zhì)，神經(jīng)氨酸酶分布于流感病毒背膜上，其作用是協(xié)助流感病毒脫離宿主細(xì)胞感染新的細(xì)胞。也就是說，在流感病毒感染人體后，想要完成它的復(fù)制繁殖，就需要神經(jīng)氨酸酶的參與。神經(jīng)氨酸酶通過切割宿主細(xì)胞表面的唾液酸殘基，促使新生成的病毒顆粒從感染細(xì)胞表面釋放，并防止病毒聚集，確保病毒擴(kuò)散至其他細(xì)胞。3.競(jìng)爭(zhēng)性抑制奧司他韋作為神經(jīng)氨酸酶抑制劑，其活性代謝物（奧司他韋羧酸）結(jié)構(gòu)與唾液酸類似，能夠競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合神經(jīng)氨酸酶的活性位點(diǎn)，阻止酶與天然底物結(jié)合，從而抑制神經(jīng)氨酸酶的催化功能。4.阻斷病毒釋放抑制神經(jīng)氨酸酶后，新生成的病毒顆粒無法脫離宿主細(xì)胞表面，導(dǎo)致病毒被困在細(xì)胞膜上或形成聚集體，有效減少病毒擴(kuò)散和繼發(fā)感染。5.前藥轉(zhuǎn)化奧司他韋是一種前體藥物，在進(jìn)入人體后，才會(huì)轉(zhuǎn)化為有藥效的活性成分?？诜W司他韋以乙酯形式（磷酸奧司他韋）存在，經(jīng)腸道吸收后在肝臟被酯酶水解為活性代謝物奧司他韋羧酸，轉(zhuǎn)化后的活性成分能夠抑制神經(jīng)氨酸酶的活性，發(fā)揮抗病毒作用?？傊瑠W司他韋通過靶向抑制神經(jīng)氨酸酶，阻斷流感病毒釋放，限制其在宿主體內(nèi)的傳播。例、磷酸奧司他韋屬于病毒神經(jīng)氨酸酶抑制劑類的抗病毒藥物，可以推制病毒在體內(nèi)擴(kuò)散。降低病毒的致病性，是治療預(yù)防甲、乙型流行性感冒的特效藥。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.甲、乙型流行性感冒病毒均含神經(jīng)氨酸酶B.病毒在機(jī)體內(nèi)的擴(kuò)散與神經(jīng)氨酸酶有關(guān)C.該藥物的選擇作用會(huì)使病毒的耐藥性增強(qiáng)D.使用該藥物會(huì)使病毒發(fā)生不定向的基因突變解析：根據(jù)以上分析可知，磷酸奧司他韋屬于病毒神經(jīng)氨酸酶抑制劑類的抗病毒藥物，是治療預(yù)防甲，乙型流行性感冒的特效藥，因此甲、乙型流行性感冒病毒均含神經(jīng)氨酸酶，A正確；根據(jù)磷酸