2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——生物分子的結(jié)構(gòu)和功能考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.下列哪種氨基酸側(cè)鏈具有強酸性？A.丙氨酸B.絲氨酸C.天冬氨酸D.亮氨酸2.肽鍵（-CO-NH-）的形成屬于哪種化學反應類型？A.加成反應B.消除反應C.酯化反應D.脫水縮合反應3.蛋白質(zhì)α-螺旋結(jié)構(gòu)中，氨基酸殘基的側(cè)鏈主要指向：A.螺旋內(nèi)部B.螺旋外部C.平行于螺旋軸D.與螺旋平面垂直4.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成骨架的化學元素主要是：A.碳、氫、氧B.碳、氫、氮、磷C.碳、氫、氧、氮D.碳、氫、氧、磷5.核酸中，戊糖與含氮堿基連接的方式是：A.β-糖苷鍵B.α-糖苷鍵C.酯鍵D.酰胺鍵6.mRNA分子中，決定一個氨基酸的三個相鄰核苷酸序列稱為：A.密碼子B.反密碼子C.核苷酸D.tRNA7.下列哪種物質(zhì)屬于二糖？A.葡萄糖B.果糖C.蔗糖D.淀粉8.磷脂分子中，通常具有親水性的是：A.甘油骨架B.烴基鏈C.磷酸基團D.脂肪酸鏈9.酶促反應速率達到最大速率（Vmax）時，限制反應進行的主要因素是：A.底物濃度B.酶濃度C.溫度D.pH值10.下列關(guān)于核糖體的敘述，錯誤的是：A.是蛋白質(zhì)合成的場所B.由rRNA和核糖體蛋白組成C.在原核和真核細胞中結(jié)構(gòu)完全相同D.能識別mRNA上的密碼子二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上。）1.氨基酸在生理pH條件下，通常以______形式存在。2.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指氨基酸殘基的______及其排列順序。3.DNA分子中，腺嘌呤（A）與______通過兩個氫鍵配對。4.RNA聚合酶催化的核苷酸聚合反應是______反應。5.人體內(nèi)最主要的儲能糖是______。6.脂質(zhì)雙分子層是構(gòu)成______的基本結(jié)構(gòu)。7.酶的活性中心通常包含______和/或輔因子/輔酶。8.根據(jù)空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)可以分為簡單蛋白和______蛋白。9.tRNA分子中的______結(jié)構(gòu)能夠識別mRNA上的密碼子。10.糖酵解的終產(chǎn)物是______和丙酮酸。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出每個名詞的簡要定義。）1.等電點2.核心酶3.糖異生4.脂肪動員四、簡答題（每題5分，共10分。請簡要回答下列問題。）1.簡述影響蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要化學鍵或作用力。2.簡述酶競爭性抑制的特點。五、論述題（每題7分，共14分。請結(jié)合所學知識，詳細闡述下列問題。）1.論述DNA復制過程需要哪些關(guān)鍵酶類及其主要功能。2.論述糖類在生物體內(nèi)具有哪些重要的生物學功能。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.B5.A6.A7.C8.C9.A10.C解析1.天冬氨酸和谷氨酸含有-COOH，pKa接近，在生理pH（約7.4）下解離程度高，帶負電荷，表現(xiàn)為酸性氨基酸。2.肽鍵的形成是氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基脫去一分子水（H2O）形成的，屬于脫水縮合反應。3.α-螺旋中，氨基酸殘基的側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)，主鏈N-H與C=O之間形成氫鍵，維系螺旋結(jié)構(gòu)。4.DNA的糖苷鍵連接脫氧核糖和含氮堿基，以及磷酸二酯鍵連接核苷酸，都包含P、O元素。骨架主要由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成。5.mRNA中的核苷酸通過β-N-糖苷鍵連接在核糖的3'碳原子上。6.mRNA上決定一個氨基酸的連續(xù)三個核苷酸序列稱為密碼子。7.蔗糖是由葡萄糖和果糖通過α,β-糖苷鍵連接而成的二糖。葡萄糖、果糖是單糖，淀粉是多糖。8.磷脂分子中的磷酸基團及其相連的部分（如甘油或鞘脂headgroup）具有親水性，傾向于水溶液的極性區(qū)域。9.當?shù)孜餄舛冗h高于酶的Km值時，酶促反應速率主要受酶濃度限制，達到Vmax。10.原核生物和真核生物的核糖體大小不同（70Svs80S），核糖體亞基的rRNA種類和蛋白質(zhì)組成也有差異。二、填空題1.兩性離子（或zwitterion）2.序列3.胸腺嘧啶（T）4.聚合5.葡萄糖（或葡萄糖原）6.生物膜（或細胞膜）7.結(jié)合位點（或活性位點）8.結(jié)合蛋白（或結(jié)合（或結(jié)合性）蛋白）9.反密碼子10.乳酸（或乳酸和丙酮酸）解析1.氨基酸在水中既帶正電荷的銨根（-NH3+），又帶負電荷的羧基（-COO-），呈兩性離子狀態(tài)。2.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是其線性氨基酸序列。3.DNA雙螺旋中，A與T配對，G與C配對，T與A之間形成兩個氫鍵。4.RNA聚合酶催化核糖核苷酸按5'→3'方向聚合，是耗能的聚合反應。5.葡萄糖是主要的能量來源，肝臟和肌肉儲存葡萄糖的形式是糖原。6.細胞膜的基本結(jié)構(gòu)是磷脂雙分子層，磷脂的親水頭部朝向內(nèi)部水環(huán)境，疏水尾部朝向內(nèi)部疏水環(huán)境。7.酶的活性中心是催化反應發(fā)生的區(qū)域，通常具有特定的空間構(gòu)象和電荷分布，常結(jié)合輔因子參與反應。8.根據(jù)是否含有非蛋白質(zhì)成分，蛋白質(zhì)可分為單純蛋白（僅由氨基酸構(gòu)成）和結(jié)合蛋白（蛋白質(zhì)與碳水化合物、脂質(zhì)、金屬離子等結(jié)合）。9.tRNA的anticodonloop中的反密碼子序列能與mRNA上的密碼子互補配對。10.糖酵解的最終產(chǎn)物在無氧條件下是乳酸，在有氧條件下是丙酮酸。三、名詞解釋1.等電點：氨基酸或蛋白質(zhì)在特定pH溶液中，凈電荷為零時的pH值。2.核心酶：指參與中央代謝途徑（如糖酵解、三羧酸循環(huán)）中關(guān)鍵、不可逆步驟的酶。3.糖異生：指生物體將多種非糖物質(zhì)（如乳酸、甘油、氨基酸）轉(zhuǎn)化為葡萄糖或糖原的過程。4.脂肪動員：指儲存在脂肪組織中的甘油三酯被脂肪酶逐步水解為游離脂肪酸和甘油，并釋放到血液中供其他組織利用的過程。解析1.氨基酸/蛋白質(zhì)的pKa值決定了其在不同pH下的帶電狀態(tài)。當溶液pH等于某酸性基團的pKa時，該基團50%解離；當pH等于某堿性基團的pKa時，該基團50%解離。等電點時，凈電荷為零，此時溶解度通常最大。2.核心酶通常是代謝通路中的限速酶或關(guān)鍵酶，其活性受到嚴格調(diào)控，對維持代謝平衡至關(guān)重要。3.糖異生是糖酵解的逆反應部分（但途徑中有多個分支和調(diào)節(jié)點不同），主要在肝臟和腎臟中進行，將非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖。4.脂肪動員是脂肪儲存和利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由激素敏感性脂肪酶催化，是能量供應的重要方式。四、簡答題1.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)是指氨基酸鏈局部折疊形成的規(guī)則結(jié)構(gòu)，主要包括α-螺旋和β-折疊。其形成主要依靠氫鍵，即主鏈上相鄰氨基酸殘基的羧基氧（C=O）與氨基氫（N-H）之間形成氫鍵，維系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。疏水作用力也參與維持二級結(jié)構(gòu)，將非極性側(cè)鏈推入分子內(nèi)部。2.酶競爭性抑制是指抑制劑（I）與底物（S）競爭結(jié)合酶的活性位點。抑制劑的存在降低了酶與底物的結(jié)合能力。其特點是：抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似；抑制劑只能與游離酶結(jié)合；增加底物濃度可以克服抑制效應；對酶的Vmax沒有影響，但提高了酶的Km值。解析1.α-螺旋和β-折疊是蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式。α-螺旋中，氫鍵沿螺旋軸平行排列；β-折疊中，氫鍵連接平行或抗平行排列的βstrands。氫鍵是主要的維系力，疏水作用有助于側(cè)鏈的隱藏。2.競爭性抑制的核心是抑制劑與底物爭奪同一個結(jié)合位點（活性位點）。因此，增加底物濃度可以使更多的酶-底物復合物形成，從而抵消抑制劑的競爭，使反應速率恢復到接近非抑制狀態(tài)的水平（理論上）。但由于抑制劑占用了部分活性位點，即使在高底物濃度下，達到最大反應速率（Vmax）所需的底物濃度（即Km）也會升高。五、論述題1.DNA復制是一個高度保真的過程，需要多種酶的參與：*DNA聚合酶：負責在模板鏈上合成新的互補DNA鏈。原核生物主要是DNA聚合酶III（延伸為主）和DNA聚合酶I（切除引物、填補缺口）、DNA聚合酶II（修復）。真核生物有α、δ、ε等多種DNA聚合酶，分別參與不同鏈的合成（如δ負責leadingstrand，ε負責laggingstrand）。它們都需要NTP作為原料，且具有5'→3'聚合活性。*引物酶（Primase）：是一種RNA聚合酶，負責合成一小段RNA引物（約10個核苷酸），提供3'-OH末端供DNA聚合酶起始合成。*DNAhelicase（解旋酶）：利用ATP水解的能量解開雙螺旋DNA，形成復制叉，暴露出模板鏈。*DNAprimase（引物酶）：見上。*DNAligase（連接酶）：負責連接DNA聚合酶在滯后鏈上合成的岡崎片段之間的磷酸二酯鍵，以及修復DNA鏈中的缺口。*拓撲異構(gòu)酶（Topoisomerase）：解除或引入DNA超螺旋，緩解復制過程中因DNA解旋引起的張力。*單鏈結(jié)合蛋白（SSB）：結(jié)合到解開的單鏈DNA上，防止其重新螺旋化或被核酸酶降解。這些酶協(xié)同工作，確保DNA雙鏈被準確、高效地復制。2.糖類在生物體內(nèi)具有多種重要的生物學功能：*主要能源物質(zhì)：葡萄糖是細胞進行有氧呼吸和無氧呼吸的主要底物，通過氧化分解釋放能量（ATP），為細胞各項生命活動提供動力。其他糖類（如果糖、半乳糖）也可轉(zhuǎn)化為葡萄糖進入代謝。*結(jié)構(gòu)成分：糖類是構(gòu)成生物大分子的重要部分。糖蛋白和糖脂是細胞膜的重要組分，參與細胞識別、信號傳導、免疫反應等。植物細胞壁的主要成分是纖維素（多糖），提供結(jié)構(gòu)支撐。淀粉和糖原是多糖，是植物和動物儲存能量的形式。*細胞識別和通訊：細胞表面的糖鏈（糖萼）具有高度的多樣性，參與細胞識別（如血型抗原）、細胞粘附、病理過程中的病原體附著以及細胞間的信號傳導。*代謝中間產(chǎn)物：一些糖類及其衍生物是代