2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——生物體內(nèi)的碳循環(huán)與化學轉(zhuǎn)化考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的首字母填入括號內(nèi)。）1.下列哪種化合物是糖酵解和三羧酸循環(huán)之間的關鍵連接分子？A.葡萄糖-6-磷酸B.丙酮酸C.檸檬酸D.琥珀酸2.糖異生途徑主要在線粒體中進行，其直接底物是：A.葡萄糖B.乳酸C.丙酮酸D.乙酰輔酶A3.磷酸戊糖途徑的主要生理意義是：A.產(chǎn)生大量ATPB.生成糖原儲存能量C.提供核糖用于核酸合成D.將葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪酸4.下列哪種酶催化的反應屬于氧化還原反應？A.己糖激酶B.磷酸甘油酸激酶C.丙酮酸脫氫酶復合體D.葡萄糖異構酶5.變構調(diào)節(jié)是通過改變酶的什么來影響其活性？A.亞基結構B.活性中心構象C.輔因子結合D.催化殘基6.氧化磷酸化過程中，電子傳遞鏈中電子的最終受體是：A.NAD+B.FADC.氧氣D.輔酶A7.下列哪個代謝途徑的中間產(chǎn)物可以直接進入三羧酸循環(huán)？A.脂肪酸β-氧化B.氨基酸脫氨基作用C.糖異生D.磷酸戊糖途徑8.乙酰輔酶A不能直接進入糖酵解途徑的原因是：A.缺乏相應的酶促反應B.代謝途徑的能量效率不同C.乙酰基無法被磷酸化D.會抑制葡萄糖的攝取9.胰島素促進血糖降低的主要機制是：A.促進肝糖原分解B.抑制肌肉糖酵解C.促進肝臟葡萄糖異生D.促進脂肪組織葡萄糖攝取和糖原合成10.下列哪種情況會導致酮體生成增加？A.胰島素水平升高B.長期饑餓C.肌肉進行高強度運動D.肝臟葡萄糖供應充足二、填空題（每空1分，共15分。）1.三羧酸循環(huán)的最終產(chǎn)物是__________和__________。2.催化葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化為果糖-6-磷酸的酶是__________，該反應屬于__________調(diào)節(jié)。3.糖酵解過程中，產(chǎn)生ATP最多的階段是__________階段。4.氧化磷酸化過程中，將質(zhì)子從線粒體基質(zhì)泵到膜間隙的載體是__________。5.丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A的酶復合體是__________，需要__________、__________和__________作為輔酶或輔基。6.代謝途徑中的分支點酶通常是__________的。三、名詞解釋（每題3分，共12分。）1.代謝途徑2.糖異生3.氧化磷酸化4.變構調(diào)節(jié)四、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述糖酵解途徑中葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的主要步驟及產(chǎn)物。2.比較氧化磷酸化與發(fā)酵在能量轉(zhuǎn)換效率上的主要區(qū)別。3.簡述胰島素和胰高血糖素對糖代謝的主要調(diào)節(jié)作用及其機制。4.解釋為什么檸檬酸不能穿過線粒體內(nèi)膜，而乙酰輔酶A可以。五、論述題（每題7分，共14分。）1.論述丙酮酸脫氫酶復合體的結構和功能特點，以及其在連接糖酵解和三羧酸循環(huán)中的重要性。2.結合具體代謝途徑，闡述代謝整合的概念及其在維持細胞能量穩(wěn)態(tài)中的作用。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.B6.C7.B8.A9.D10.B二、填空題1.CO2,乙酰輔酶A2.磷酸葡萄糖異構酶,別構3.丙酮酸脫氫4.ATP合酶5.丙酮酸脫氫酶復合體,輔酶A,硫胺素焦磷酸(TPP),煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)6.共價修飾(或別構調(diào)節(jié))三、名詞解釋1.代謝途徑：一系列連續(xù)的酶促反應，將底物分子逐步轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物，通常位于細胞內(nèi)特定的區(qū)域，并與其他途徑相互連接。2.糖異生：指在生物體內(nèi)，由非糖物質(zhì)（如乳酸、丙酮酸、甘油、某些氨基酸等）轉(zhuǎn)化為葡萄糖或糖原的過程，主要發(fā)生在肝臟和腎臟。3.氧化磷酸化：在線粒體內(nèi)膜上，電子傳遞鏈將電子從NADH和FADH2傳遞給氧氣，釋放的能量用于將質(zhì)子跨膜泵入膜間隙，建立質(zhì)子動力勢，然后質(zhì)子通過ATP合酶回流，驅(qū)動ATP合成的過程。4.變構調(diào)節(jié)：指代謝物與酶的非活性位點結合，引起酶的空間結構變化，從而改變酶對底物的催化活性（增強或抑制）的一種調(diào)節(jié)方式。四、簡答題1.葡萄糖在己糖激酶作用下磷酸化為葡萄糖-6-磷酸，隨后經(jīng)磷酸葡萄糖異構酶、磷酸果糖激酶-1（關鍵調(diào)控點）、磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶催化，最終生成丙酮酸，過程中產(chǎn)生少量ATP和NADH。主要步驟還包括：葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化為果糖-6-磷酸；果糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化為果糖-1,6-二磷酸；果糖-1,6-二磷酸裂解為甘油醛-3-磷酸和二羥丙酮磷酸；甘油醛-3-磷酸轉(zhuǎn)化為1,3-二磷酸甘油酸；1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油酸；3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化為磷酸甘油酸；磷酸甘油酸轉(zhuǎn)化為1,3-二磷酸甘油酸（再次產(chǎn)生ATP）；1,3-二磷酸甘油酸脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）；PEP轉(zhuǎn)化為丙酮酸。2.氧化磷酸化將NADH的電子傳遞給氧氣，釋放大量能量用于合成ATP，理論效率高（約30-32%）。發(fā)酵僅利用底物水平磷酸化產(chǎn)生少量ATP（如糖酵解凈賺2ATP或乳酸/乙醇發(fā)酵凈賺0ATP），能量轉(zhuǎn)換效率低，且需在無氧條件下進行。3.胰島素促進糖代謝：促進肌肉和脂肪細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUT4）的表達和轉(zhuǎn)運，增加葡萄糖攝?。患せ畋崦摎涿笍秃象w，促進葡萄糖進入三羧酸循環(huán)；抑制肝臟葡萄糖異生關鍵酶（如糖異生酶、磷酸甘油酸激酶）的磷酸化，降低葡萄糖輸出。胰高血糖素促進糖代謝：主要作用于肝臟，通過升高cAMP水平，激活蛋白激酶A，使肝臟糖異生關鍵酶（如糖異生酶、磷酸甘油酸激酶）磷酸化而激活，增加葡萄糖輸出；同時抑制糖酵解相關酶（如己糖激酶、磷酸果糖激酶-1）的磷酸化，降低葡萄糖消耗。兩者通過調(diào)節(jié)關鍵酶的活性及亞基磷酸化狀態(tài)實現(xiàn)拮抗作用。4.檸檬酸是三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，其分子結構含有兩個脂溶性基團（甲基和羧基），且?guī)в袃糌撾姾桑灰状┻^疏水的線粒體內(nèi)膜。乙酰輔酶A雖然其核心部分是乙?；ㄖ苄裕c輔酶A緊密結合，輔酶A分子整體帶有較強的親水性，使其能夠通過線粒體內(nèi)膜上特定的轉(zhuǎn)運蛋白（丙酮酸載體的某種形式）進入線粒體基質(zhì)，然后在基質(zhì)中與輔酶A分離，釋放出乙?；M入三羧酸循環(huán)。五、論述題1.丙酮酸脫氫酶復合體（E1、E2、E3三個亞基構成）是一個巨大的多功能酶復合體，位于線粒體基質(zhì)。E1（丙酮酸脫氫酶）催化丙酮酸脫羧并與輔酶A結合生成乙酰輔酶A；E2（二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙?；福┙邮芤阴；⑹蛊滢D(zhuǎn)移到輔酶A上，同時催化琥珀酰輔酶A的生成；E3（二氫硫辛酰胺脫氫酶）催化還原型硫辛酰胺的氧化，并將電子傳遞給NAD+生成NADH。其功能重要性在于它是連接糖酵解（在線粒體外或細胞質(zhì)中產(chǎn)生丙酮酸）和三羧酸循環(huán)（在線粒體基質(zhì)中進行）的關鍵樞紐，確保了糖類物質(zhì)在細胞內(nèi)氧化分解的主要途徑暢通，并將乙?；鶈挝灰肽芰慨a(chǎn)生中心。2.代謝整合是指細胞內(nèi)各種代謝途徑并非獨立運行，而是相互關聯(lián)、相互協(xié)調(diào)、共同受控的一個復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)。這種整合使得細胞能夠根據(jù)內(nèi)外環(huán)境的變化，如營養(yǎng)物質(zhì)的供應、能量需求、激素信號等，靈活地調(diào)節(jié)不同代謝途徑的速率和方向，以適應生命活動的需要。例如，在饑餓時，激素信號（如胰高血糖素）會抑制糖酵解和磷酸戊糖途徑，激活糖異生和脂肪分解，將代謝流向調(diào)整