2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——神經(jīng)生物學與神經(jīng)疾病考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.神經(jīng)元之間信息傳遞的主要方式是A.直接接觸B.血液循環(huán)C.神經(jīng)遞質(zhì)釋放D.電信號直接傳遞2.下列哪種神經(jīng)遞質(zhì)屬于興奮性遞質(zhì)？A.乙酰膽堿B.GABAC.腎上腺素D.氨基丁酸3.突觸后膜上與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合并產(chǎn)生興奮作用的受體稱為A.電壓門控離子通道B.配體門控離子通道C.第二信使D.G蛋白4.神經(jīng)元凋亡的主要調(diào)控因子是A.Bcl-2B.BaxC.p53D.allofabove5.阿爾茨海默病的核心病理特征之一是A.蛋白聚糖沉積B.淀粉樣斑塊形成C.神經(jīng)元纖維纏結(jié)D.免疫細胞浸潤6.帕金森病的最主要病理變化是A.黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性B.藍斑去甲腎上腺素能神經(jīng)元變性C.海馬區(qū)膽堿能神經(jīng)元變性D.下丘腦促性腺激素釋放激素神經(jīng)元變性7.精神分裂癥的主要病理機制之一是A.多巴胺受體功能亢進B.5-羥色胺受體功能亢進C.乙酰膽堿受體功能亢進D.GABA受體功能亢進8.下列哪種藥物屬于多巴胺受體激動劑，可用于治療帕金森??？A.氯丙嗪B.左旋多巴C.溴隱亭D.苯海索9.下列哪種技術(shù)可用于檢測神經(jīng)遞質(zhì)的釋放？A.免疫組化B.細胞內(nèi)記錄C.微透析D.PET10.下列哪種方法可用于研究神經(jīng)環(huán)路？A.光遺傳學B.電鏡C.fMRID.以上都是二、填空題（每空1分，共20分）1.神經(jīng)元的基本功能單位是__________。2.神經(jīng)遞質(zhì)根據(jù)其化學性質(zhì)可分為__________、__________和__________三大類。3.突觸前抑制是通過__________釋放抑制性遞質(zhì)來實現(xiàn)的。4.神經(jīng)元凋亡過程中，線粒體釋放的凋亡誘導因子包括__________和__________。5.阿爾茨海默病的淀粉樣斑塊主要由__________蛋白組成。6.帕金森病的神經(jīng)元纖維纏結(jié)主要由__________蛋白組成。7.精神分裂癥的主要神經(jīng)遞質(zhì)失衡假說是__________假說。8.藥物進入腦內(nèi)的主要途徑是__________。9.化學生物學是研究化學物質(zhì)與生物體相互作用的__________及其機制的學科。10.用于研究神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導的分子探針包括__________和__________。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述突觸傳遞的過程。2.簡述神經(jīng)元凋亡的主要途徑。3.簡述阿爾茨海默病的病理生理機制。4.簡述帕金森病的病理生理機制。5.簡述精神分裂癥的主要癥狀及其可能的神經(jīng)生物學基礎。6.簡述化學生物學在神經(jīng)疾病研究中的應用。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述神經(jīng)遞質(zhì)受體在神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導中的作用。2.論述化學生物學在神經(jīng)疾病藥物開發(fā)中的應用前景。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.B4.D5.B6.A7.A8.B9.C10.D解析1.神經(jīng)元之間信息傳遞是通過突觸進行化學傳遞，即神經(jīng)遞質(zhì)釋放作用于突觸后膜受體。A錯誤，直接接觸是細胞間連接方式，不是信息傳遞。B錯誤，血液循環(huán)是物質(zhì)運輸途徑，不是神經(jīng)元間直接信息傳遞。C正確，神經(jīng)遞質(zhì)釋放是神經(jīng)元間主要的化學信息傳遞方式。D錯誤，電信號傳遞是神經(jīng)元內(nèi)部信號傳遞方式。2.乙酰膽堿作用于nicotinic受體，是典型的興奮性遞質(zhì)，能引起突觸后膜去極化。GABA、腎上腺素和氨基丁酸通常表現(xiàn)為抑制性作用。3.配體門控離子通道是受體的一種類型，當神經(jīng)遞質(zhì)（配體）與其結(jié)合時，通道開放，導致離子跨膜流動，從而改變突觸后膜的電位狀態(tài)，產(chǎn)生興奮或抑制。電壓門控離子通道由膜電位變化激活。第二信使是細胞內(nèi)信號傳遞分子。G蛋白是參與信號轉(zhuǎn)導的調(diào)節(jié)蛋白。4.神經(jīng)元凋亡是一個復雜的過程，由多種基因和蛋白共同調(diào)控。Bcl-2家族成員（包括Bcl-2和Bax）在凋亡過程中發(fā)揮關鍵作用，Bcl-2抑制凋亡，而Bax促進凋亡。p53是腫瘤抑制蛋白，也參與凋亡調(diào)控。因此，這些因子都是凋亡的調(diào)控因子。5.阿爾茨海默病的主要病理特征是大腦中出現(xiàn)大量的淀粉樣斑塊和神經(jīng)元纖維纏結(jié)。淀粉樣斑塊主要由β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積形成。A是蛋白聚糖，C是神經(jīng)元纖維纏結(jié)，D是免疫細胞浸潤，這些不是核心特征。6.帕金森病的主要病理特征是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的進行性丟失，導致紋狀體多巴胺水平降低。B、C、D描述的神經(jīng)元變性不是帕金森病的主要特征。7.精神分裂癥的主要神經(jīng)遞質(zhì)失衡假說是多巴胺假說，認為大腦皮層和多巴胺受體功能亢進，而中腦邊緣系統(tǒng)通路多巴胺功能不足。8.左旋多巴是多巴胺的前體藥物，進入大腦后轉(zhuǎn)化為多巴胺，補充紋狀體缺乏的多巴胺，從而改善帕金森病癥狀。氯丙嗪是多巴胺受體拮抗劑。溴隱亭是多巴胺受體激動劑。苯海索是抗膽堿能藥物。9.微透析技術(shù)可以通過探針插入腦內(nèi)特定區(qū)域，收集局部腦脊液和細胞外液，然后對特定神經(jīng)遞質(zhì)或其代謝產(chǎn)物進行檢測，從而間接反映神經(jīng)遞質(zhì)的釋放情況。免疫組化和PET主要用于檢測遞質(zhì)或其受體在組織中的分布，細胞內(nèi)記錄是記錄單個神經(jīng)元的電活動。10.研究神經(jīng)環(huán)路的方法多種多樣。光遺傳學利用光激活或抑制神經(jīng)元來操控神經(jīng)活動。電鏡可以觀察神經(jīng)元的超微結(jié)構(gòu)，包括突觸連接。fMRI可以檢測神經(jīng)活動相關的血流變化。因此，以上方法都可用于研究神經(jīng)環(huán)路。二、填空題1.神經(jīng)元2.胺類，氨基酸類，肽類3.GABA4.cytochromec，Smac/DIABLO5.β-淀粉樣蛋白6.α-合成蛋白7.多巴胺8.血腦屏障9.相互作用10.光敏蛋白，熒光探針解析1.神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，負責產(chǎn)生和傳遞神經(jīng)信號。2.神經(jīng)遞質(zhì)根據(jù)化學結(jié)構(gòu)可分為胺類（如乙酰膽堿、去甲腎上腺素、多巴胺）、氨基酸類（如谷氨酸、GABA、天冬氨酸）和肽類（如P物質(zhì)、血管升壓素）。3.突觸前抑制是通過釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA來實現(xiàn)的，GABA與突觸后膜GABA受體結(jié)合，引起突觸后膜超極化，從而抑制突觸后神經(jīng)元興奮。4.線粒體在神經(jīng)元凋亡中起關鍵作用。凋亡誘導因子cytochromec從線粒體釋放到細胞質(zhì)，Smac/DIABLO也在線粒體釋放，兩者共同激活凋亡執(zhí)行者caspase，啟動凋亡過程。5.阿爾茨海默病的核心病理特征之一是大腦中出現(xiàn)大量的淀粉樣斑塊，這些斑塊主要由β-淀粉樣蛋白（Aβ）沉積形成。6.帕金森病的另一主要病理特征是神經(jīng)元纖維纏結(jié)，這些纏結(jié)主要由α-合成蛋白（tau蛋白）過度磷酸化后聚集形成。7.精神分裂癥的主要神經(jīng)遞質(zhì)失衡假說是多巴胺假說，認為大腦皮層和多巴胺受體功能亢進，導致思維紊亂、幻覺等癥狀。8.血腦屏障（BBB）是腦組織與血液之間的物理屏障，它選擇性地允許物質(zhì)通過，限制了許多藥物進入腦內(nèi)，因此藥物開發(fā)需要考慮如何跨越BBB。9.化學生物學是研究化學物質(zhì)（如藥物、激素、毒素等）與生物體（如細胞、組織、器官等）相互作用的規(guī)律及其機制的學科。10.用于研究神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導的分子探針包括光敏蛋白（如Channelrhodopsin，ArchT）和熒光探針（如鈣離子指示劑Fluo-4，F(xiàn)ura-2），它們可以用于檢測神經(jīng)元的電活動或離子濃度變化。三、簡答題1.簡述突觸傳遞的過程。答：突觸傳遞是指神經(jīng)元之間通過突觸結(jié)構(gòu)進行的信息傳遞過程。過程如下：動作電位到達突觸前末梢，引起電壓門控鈣離子通道開放，Ca2+內(nèi)流。Ca2+觸發(fā)突觸小泡與突觸前膜融合，神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙。神經(jīng)遞質(zhì)擴散穿過突觸間隙，與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合。受體結(jié)合后，可能引起離子通道開放（化學門控通道），導致離子跨膜流動，改變突觸后膜電位，產(chǎn)生興奮性或抑制性突觸后電位（EPSP或IPSP）。EPSP和IPSP的疊加通過總和機制（空間總和和時間總和）決定是否產(chǎn)生動作電位。最后，神經(jīng)遞質(zhì)被清除出突觸間隙，終止信號傳遞。2.簡述神經(jīng)元凋亡的主要途徑。答：神經(jīng)元凋亡的主要途徑包括內(nèi)在途徑（mitochondrialpathway）和外在途徑（deathreceptorpathway）。內(nèi)在途徑始于細胞應激，導致線粒體膜電位下降，凋亡誘導因子（如cytochromec）從線粒體釋放到細胞質(zhì)，與凋亡蛋白酶激活因子-1（Apaf-1）結(jié)合，形成凋亡小體，激活caspase-9。外在途徑始于死亡受體（如Fas、TNFR1）與配體結(jié)合，導致死亡受體三聚化，激活接頭蛋白（如FADD），進而激活caspase-8?；罨腸aspase-8可以直接激活下游caspase（如caspase-3），或激活Apaf-1，啟動凋亡程序。最終，caspase-3等執(zhí)行者切割細胞內(nèi)多種底物，導致細胞凋亡。3.簡述阿爾茨海默病的病理生理機制。答：阿爾茨海默?。ˋD）的病理生理機制復雜，涉及多種病理變化。主要機制包括：①β-淀粉樣蛋白（Aβ）生成和沉積：APP在β-分泌酶和γ-分泌酶作用下產(chǎn)生Aβ，Aβ異常聚集形成細胞外老年斑（SenilePlaques）。Aβ具有神經(jīng)毒性，可損傷神經(jīng)元，導致突觸功能障礙和神經(jīng)元丟失。②Tau蛋白異常磷酸化和聚集：微管相關蛋白tau在異常磷酸化后失去結(jié)合微管的能力，并聚集形成神經(jīng)內(nèi)淀粉樣蛋白纖維（NeurofibrillaryTangles,NFTs）。NFTs干擾神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能，導致神經(jīng)元死亡。③神經(jīng)炎癥：Aβ和tau蛋白可以激活小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞，引起神經(jīng)炎癥反應，進一步損傷神經(jīng)元。④氧化應激：AD患者大腦中存在氧化應激增加，損傷神經(jīng)元膜和蛋白質(zhì)。⑤膽堿能系統(tǒng)功能障礙：膽堿能神經(jīng)元減少和乙酰膽堿水平降低，導致認知功能障礙。這些機制相互作用，共同導致AD的發(fā)生發(fā)展。4.簡述帕金森病的病理生理機制。答：帕金森?。≒D）的主要病理生理機制是中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的進行性丟失，導致紋狀體多巴胺水平顯著降低。主要機制包括：①α-突觸核蛋白（α-synuclein）聚集：α-synuclein在PD患者大腦中異常聚集形成路易小體（LewyBodies，主要在神經(jīng)元胞質(zhì)）和路易神經(jīng)叢（LewyNeurites，主要在神經(jīng)突）。α-synuclein聚集的機制和毒性作用尚不完全清楚，但可能涉及線粒體功能障礙、氧化應激和蛋白聚集。②線粒體功能障礙和氧化應激：黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元對線粒體功能障礙特別敏感，PD患者存在線粒體功能異常和氧化應激增加，導致能量代謝障礙和神經(jīng)元損傷。③神經(jīng)炎癥：小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞的激活在PD的神經(jīng)炎癥中起作用，可能加劇神經(jīng)元損傷。④蛋白折疊異常：除了α-synuclein，其他蛋白如泛素、熱休克蛋白等也可能在PD的病理過程中發(fā)揮作用。多巴胺能神經(jīng)元的丟失導致紋狀體多巴胺水平降低，多巴胺/乙酰膽堿失衡，從而出現(xiàn)PD的典型運動癥狀（如靜止性震顫、運動遲緩、肌強直、姿勢步態(tài)障礙）和非運動癥狀。5.簡述精神分裂癥的主要癥狀及其可能的神經(jīng)生物學基礎。答：精神分裂癥的主要癥狀包括陽性癥狀（如幻覺、妄想、思維紊亂）、陰性癥狀（如情感淡漠、意志減退、言語貧乏）和認知癥狀（如注意力不集中、記憶力下降、執(zhí)行功能缺陷）?？赡艿纳窠?jīng)生物學基礎包括：①多巴胺功能失衡：多巴胺假說是最經(jīng)典的假說，認為精神分裂癥的陽性癥狀與大腦皮層和多巴胺受體（特別是D2受體）功能亢進有關，而陰性癥狀與中腦邊緣系統(tǒng)通路多巴胺功能不足有關。②大腦結(jié)構(gòu)和功能異常：研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者存在大腦結(jié)構(gòu)（如額葉、顳葉、海馬、杏仁核）和功能（如神經(jīng)元放電模式、神經(jīng)環(huán)路連接）異常。③神經(jīng)遞質(zhì)失衡：除了多巴胺，5-羥色胺、GABA、谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)也可能參與精神分裂癥的發(fā)病。④遺傳因素：精神分裂癥具有顯著的遺傳傾向，多個基因被證實與該疾病相關。⑤神經(jīng)發(fā)育異常：越來越多的證據(jù)表明，精神分裂癥可能與早期神經(jīng)發(fā)育過程中的異常有關。⑥神經(jīng)炎癥：某些研究表明，精神分裂癥患者大腦中存在神經(jīng)炎癥跡象。這些因素可能相互作用，導致精神分裂癥的發(fā)生。6.簡述化學生物學在神經(jīng)疾病研究中的應用。答：化學生物學在神經(jīng)疾病研究中有廣泛應用，主要包括：①藥物研發(fā)：利用化學生物學方法（如高通量篩選、藥物設計）發(fā)現(xiàn)和開發(fā)治療神經(jīng)疾病的藥物。例如，基于對神經(jīng)遞質(zhì)受體、信號通路或致病蛋白（如Aβ、α-synuclein）的理解，設計針對特定靶點的藥物。②疾病機制研究：利用化學探針（如熒光探針、親和探針）研究神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)、信號通路、蛋白相互作用等在神經(jīng)疾病中的作用。例如，使用鈣離子探針研究神經(jīng)元的興奮性變化，使用β-淀粉樣蛋白探針研究Aβ的生成和聚集。③診斷和生物標志物發(fā)現(xiàn)：開發(fā)基于生物化學標志物的診斷方法或生物標志物，用于早期診斷或監(jiān)測神經(jīng)疾病進展。例如，檢測腦脊液或血液中的Aβ、tau蛋白或神經(jīng)遞質(zhì)水平。④神經(jīng)環(huán)路功能研究：利用光遺傳學、化學遺傳學等技術(shù)操控特定神經(jīng)元群體的活性，研究神經(jīng)環(huán)路功能及其在神經(jīng)疾病中的作用。四、論述題1.論述神經(jīng)遞質(zhì)受體在神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導中的作用。答：神經(jīng)遞質(zhì)受體是位于神經(jīng)元膜上或細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)，能與特定的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合，介導神經(jīng)遞質(zhì)信號進入細胞內(nèi)，引發(fā)特定的生理效應。它們在神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導中發(fā)揮關鍵作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，受體是神經(jīng)遞質(zhì)作用的特異性位點，每種神經(jīng)遞質(zhì)通常有其特定的受體類型。受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合具有高度特異性，就像“鑰匙-鎖”模型，只有特定的神經(jīng)遞質(zhì)（鑰匙）才能與其對應的受體（鎖）結(jié)合。其次，受體結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)后，能夠觸發(fā)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導事件。根據(jù)受體類型和信號轉(zhuǎn)導機制的不同，可分為離子通道型受體、G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）和酶聯(lián)受體。離子通道型受體（如配體門控離子通道）在受體結(jié)合后直接開放或關閉離子通道，導致離子跨膜流動，迅速改變細胞膜電位，產(chǎn)生快速興奮性或抑制性突觸后電位（EPSP或IPSP）。GPCR通過與G蛋白結(jié)合，激活或抑制下游的信號分子（如第二信使），引發(fā)較為復雜的、持續(xù)的細胞內(nèi)信號變化。酶聯(lián)受體（如受體酪氨酸激酶）在受體結(jié)合后自身發(fā)生磷酸化，并激活下游的信號級聯(lián)反應。第三，受體介導的信號轉(zhuǎn)導是可調(diào)節(jié)的。神經(jīng)遞質(zhì)的作用可以通過多種機制進行調(diào)節(jié)，包括神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量、受體表達的密度和親和力、突觸前和突觸后受體的調(diào)節(jié)（如上調(diào)、下調(diào)）、以及信號轉(zhuǎn)導通路的負反饋調(diào)節(jié)等。最后，受體在突觸可塑性、神經(jīng)環(huán)路形成和功能重塑中也發(fā)揮重要作用。例如，持續(xù)的神經(jīng)遞質(zhì)刺激可以導致受體數(shù)量或敏感性的改變，從而改變突觸傳遞的強度，參與學習和記憶的形成。總之，神經(jīng)遞質(zhì)受體是連接突觸前神經(jīng)信號和突觸后細胞反應的關鍵環(huán)節(jié)，它們通過特異性結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)并觸發(fā)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導，精確調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)的功能活動。2.論述化學生物學在神經(jīng)疾病藥物開發(fā)中的應用前景。答：化學生物學在神經(jīng)疾病藥物開發(fā)中具有重要地位，并展現(xiàn)出廣闊的應用前景?；瘜W生物學結(jié)合了化學、生物學和醫(yī)學的知識，致力于發(fā)現(xiàn)、設計和改造能夠與生物體相互作用的小分子，為疾病治療提供新的策略。在神經(jīng)疾病藥物開發(fā)中，化學生物學主要應用于以下幾個方面，并具有巨大潛力：首先，基于對神經(jīng)疾病分子機制的深入理解，化學生物學可以設計針對特定致病靶點的小分子藥物。例如，在阿爾茨海默病中，針對Aβ生成、聚集或清除的藥物；在帕金森病中，針對α-synuclein聚集或線粒體功能障礙的藥物；