2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——哺乳動物生理代謝調(diào)控機制考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個酶催化的反應是糖酵解過程中首次產(chǎn)生ATP的步驟？A.磷酸甘油酸激酶B.丙酮酸激酶C.甘油醛-3-磷酸脫氫酶D.煙酰胺腺嘌呤二核苷酸脫氫酶2.下列哪種物質(zhì)是三羧酸循環(huán)（Krebs循環(huán)）的直接產(chǎn)物，同時也是磷酸戊糖途徑的重要中間代謝物？A.檸檬酸B.α-酮戊二酸C.琥珀酸D.草酰乙酸3.在胰島素作用下，促進糖原合成的關鍵酶是：A.糖原磷酸化酶B.糖原合成酶C.葡萄糖-6-磷酸酶D.己糖激酶4.下列哪種激素的分泌主要受血糖濃度升高刺激？A.胰高血糖素B.腎上腺素C.胰島素D.甲狀腺激素5.脂肪酸氧化分解過程中，產(chǎn)生的乙酰輔酶A主要進入哪個途徑進行能量轉(zhuǎn)化？A.磷酸戊糖途徑B.檸檬酸循環(huán)C.尿素循環(huán)D.脫氧核糖核酸合成6.下列哪種分子是細胞內(nèi)重要的第二信使？A.cAMPB.Ca2+C.GTPD.GDP7.變構(gòu)調(diào)節(jié)通常通過哪種方式影響酶的活性？A.改變酶的輔基B.改變酶的氨基酸序列C.與酶活性中心非共價結(jié)合，改變其構(gòu)象D.引起酶的共價修飾8.下列哪種過程屬于糖異生的關鍵步驟，由一種具有高調(diào)控活性的酶催化？A.磷酸甘油酸變位成1,3-二磷酸甘油酸B.丙酮酸羧化成丙酮酸C.果糖-1,6-二磷酸裂解成兩分子磷酸甘油酸D.磷酸烯醇式丙酮酸水解釋放磷酸9.蛋白質(zhì)合成過程中，負責將氨基酸連接到生長肽鏈上的分子是：A.mRNAB.tRNAC.核糖體D.轉(zhuǎn)錄因子10.下列哪種情況會導致酮體生成增加？A.胰島素分泌旺盛B.血糖濃度持續(xù)偏低C.體內(nèi)脂肪酸合成活躍D.甲狀腺激素水平升高二、填空題（每空1分，共15分）1.糖酵解的終產(chǎn)物是__和__。2.三羧酸循環(huán)的起始分子是__，最終產(chǎn)物是__。3.胰島素通過激活__信號通路促進糖原合成。4.胰高血糖素主要通過__信號通路升高血糖濃度。5.脂肪酸在細胞內(nèi)主要以__酯的形式儲存。6.氨基酸脫氨基作用的主要產(chǎn)物是__和__。7.尿素循環(huán)的主要場所是__。8.cAMP作為一種第二信使，其水平的變化通常通過__酶的活性來調(diào)節(jié)。9.酶的共價修飾主要包括__和__兩種形式。10.糖、脂、氨基酸代謝之間存在著復雜的__和__。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述糖酵解的過程及其在細胞內(nèi)的意義。2.比較激素胰島素和胰高血糖素在調(diào)節(jié)血糖濃度方面作用機制的異同。3.簡述脂肪酸β-氧化的主要步驟。4.簡述蛋白質(zhì)降解的主要途徑及其關鍵調(diào)控分子。四、綜合題（每題15分，共30分）1.以胰島素促進骨骼肌細胞攝取葡萄糖為例，簡述其信號轉(zhuǎn)導通路的主要步驟，并說明關鍵調(diào)控點。2.假設一個動物處于長時間饑餓狀態(tài)，試述其體內(nèi)主要代謝途徑將如何發(fā)生改變以適應能量需求，并說明激素在其中扮演的角色。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.C5.B6.A7.C8.D9.B10.B二、填空題1.丙酮酸；[NADH+H+]2.草酰乙酸；檸檬酸3.AKT/胰島素4.腎上腺素能/促胰高血糖素5.脂酰輔酶A6.氨；酮體（或乙酰輔酶A）7.線粒體基質(zhì)8.蛋白激酶A（PKA）9.磷酸化；磷酸化/去磷酸化10.互作；轉(zhuǎn)換三、簡答題1.糖酵解過程及其意義解析：*過程：葡萄糖在細胞質(zhì)中經(jīng)過一系列酶促反應，最終被分解為兩分子丙酮酸。主要步驟包括葡萄糖磷酸化（己糖激酶或葡萄糖激酶）、磷酸己糖裂解、三碳糖磷酸鹽異構(gòu)化、丙酮酸生成。*意義：糖酵解是不需氧的代謝途徑，幾乎存在于所有細胞。它將葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸，為細胞提供能量（產(chǎn)生少量ATP）和重要代謝中間產(chǎn)物（如NADH用于其他產(chǎn)能途徑，丙酮酸可進入三羧酸循環(huán)或用于合成其他重要分子）。2.胰島素與胰高血糖素調(diào)節(jié)血糖機制異同解析：*相同點：兩者都是通過作用于肝臟等靶器官細胞膜上的受體，激活細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導通路，最終影響關鍵酶的活性，從而調(diào)節(jié)血糖濃度。*不同點：①作用方向相反：胰島素升高血糖（促進糖原合成、糖異生抑制、葡萄糖氧化分解），胰高血糖素升高血糖（促進糖原分解、糖異生）。②受體和信號通路不同：胰島素受體屬于酪氨酸激酶受體，激活AKT/胰島素信號通路為主；胰高血糖素受體屬于G蛋白偶聯(lián)受體，激活腺苷酸環(huán)化酶產(chǎn)生cAMP，進而激活蛋白激酶A（PKA）。③主要靶器官不同：胰島素主要作用于肝臟、肌肉、脂肪組織；胰高血糖素主要作用于肝臟。3.脂肪酸β-氧化步驟解析：*主要步驟：①脂酰輔酶A進入線粒體基質(zhì)（需肉堿轉(zhuǎn)運系統(tǒng)）。②脂酰輔酶A脫氫酶催化脂肪酸α碳氫解離，產(chǎn)生FADH2，生成β-羥基脂酰輔酶A。③β-羥?；o酶A脫氫酶催化β-羥基碳脫氫，產(chǎn)生NADH，生成β-酮脂酰輔酶A。④β-酮脂酰輔酶A硫解酶催化β-酮基水解，裂解產(chǎn)生一分子乙酰輔酶A和比起始脂酰輔酶A短兩個碳原子的脂酰輔酶A。⑤上述步驟循環(huán)進行，直至脂肪酸完全分解為乙酰輔酶A。4.蛋白質(zhì)降解途徑解析：*主要途徑：泛素-蛋白酶體途徑。①蛋白質(zhì)底物被泛素分子標記（泛素化），通常需要E1、E2、E3泛素連接酶的催化。②被泛素標記的蛋白質(zhì)被蛋白酶體識別并降解。③降解產(chǎn)生的泛素可循環(huán)利用。*關鍵調(diào)控分子：泛素（標記蛋白）、泛素連接酶（E1、E2、E3，決定泛素化底物特異性）、蛋白酶體（執(zhí)行降解）。四、綜合題1.胰島素促進葡萄糖攝取信號通路解析：*步驟：①胰島素與細胞膜上的胰島素受體（酪氨酸激酶受體）結(jié)合，導致受體自身酪氨酸磷酸化。②激活的胰島素受體招募并磷酸化IRS（胰島素受體底物）等接頭蛋白。③IRS招募PI3K（磷脂酰肌醇3-激酶），被激活后催化PtdIns(4,5)P2磷酸化為PtdIns(3,4,5)P3。④PtdIns(3,4,5)P3招募PDK1和AKT（蛋白激酶B）到膜內(nèi)側(cè)。⑤PDK1激活AKT，AKT隨后被PDCDK1（磷酸化）進一步激活。⑥活化的AKT通過直接磷酸化或間接調(diào)控多種底物：a.磷酸化并抑制糖原合成酶激酶-3（GSK-3），解除對糖原合成酶的抑制。b.磷酸化AMPK（AMP活化蛋白激酶），促進葡萄糖攝取。c.磷酸化Cbl，促進胰島素受體內(nèi)吞和降調(diào)節(jié)。d.磷酸化其他參與葡萄糖轉(zhuǎn)運和代謝的酶。*關鍵調(diào)控點：胰島素受體酪氨酸磷酸化、IRS招募、PI3K激活、PtdIns(3,4,5)P3介導的信號復合物形成、AKT的激活及其下游底物的磷酸化調(diào)控（如GSK-3、AMPK）。2.饑餓狀態(tài)下代謝改變與激素作用解析：*代謝改變：①血糖濃度下降，觸發(fā)胰高血糖素分泌增加，胰島素分泌減少。②肝臟：糖原分解增強，糖異生（由乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸提供底物）增強，以維持血糖穩(wěn)定。脂肪酸氧化增強，產(chǎn)生大量乙酰輔酶A，部分用于合成酮體輸出供其他組織（如腦）利用。③肌肉：糖原分解供能，糖異生受抑制。脂肪酸氧化增強，利用血漿中脂質(zhì)或自身脂肪儲備分解產(chǎn)生的脂肪酸。蛋白質(zhì)分解（肌蛋白分解為氨基酸）增強，為肝糖異生提供原料。④脂肪組織：激素敏感性脂肪酶活性增強，脂肪分解（甘油三酯水解為甘油和脂肪酸）加速，釋放脂肪酸和甘油入血，甘油可被肝臟利用。⑤心臟：優(yōu)先利用脂肪酸和酮體作為能量來源。*激素作用：①胰高血糖素：通過激活肝臟細胞內(nèi)的腺苷酸環(huán)化酶-cAMP-PKA通路，促進糖原分解、糖異生和脂肪酸氧化，同時抑制甘油三酯合成，最終升高血糖，提供能量。②