2025年結(jié)構(gòu)生物化學(xué)題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.在α-螺旋中，形成氫鍵的羰基氧原子與酰胺氫原子之間的原子間距約為A.2.5??B.2.9??C.3.4??D.3.8?答案：B2.下列哪種氨基酸側(cè)鏈最不可能出現(xiàn)在蛋白質(zhì)疏水核心？A.Leu?B.Phe?C.Arg?D.Ile答案：C3.利用冷凍電鏡解析膜蛋白結(jié)構(gòu)時(shí)，最常用的去垢劑是A.SDS?B.TritonX-100?C.DDM?D.CHAPS答案：C4.在X射線晶體學(xué)中，Rmerge值主要反映A.模型幾何合理性?B.衍射數(shù)據(jù)內(nèi)部一致性?C.相位誤差?D.晶體對(duì)稱性答案：B5.下列哪種共價(jià)修飾可直接激活GTP酶活性？A.磷酸化?B.甲基化?C.泛素化?D.脂化答案：A6.核磁共振測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，NOE交叉峰強(qiáng)度與核間距離的關(guān)系為A.∝r?B.∝r?1?C.∝r?3?D.∝r??答案：D7.在酶催化三聯(lián)體中，組氨酸咪唑基的pKa升高主要由于A.疏水微環(huán)境?B.氫鍵網(wǎng)絡(luò)?C.電荷屏蔽?D.金屬配位答案：B8.下列哪種技術(shù)可在近生理溫度下觀測單分子FRET？A.冷凍電鏡?B.全反射熒光顯微鏡?C.圓二色譜?D.小角X射線散射答案：B9.蛋白質(zhì)折疊過程中，形成熔球中間體時(shí)通常伴隨A.二級(jí)結(jié)構(gòu)完全消失?B.側(cè)鏈構(gòu)象熵顯著降低?C.流體動(dòng)力學(xué)半徑增大?D.芳香族熒光藍(lán)移答案：D10.在CRISPR-Cas系統(tǒng)中，Cas9蛋白識(shí)別PAM序列主要依賴A.反平行β-折疊?B.螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋?C.拓?fù)潢P(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域?D.核酸結(jié)合溝槽答案：D11.下列哪種氨基酸最適合作為紅外探針監(jiān)測β-折疊形成？A.Ala?B.Gly?C.13C=O標(biāo)記Val?D.Pro答案：C12.在分子動(dòng)力學(xué)模擬中，使用AMBER力場時(shí)，長程靜電通常采用A.截?cái)喾?B.Ewald加和?C.范德華修正?D.平均場近似答案：B13.核糖體肽基轉(zhuǎn)移酶活性中心由哪種RNA構(gòu)成？A.5SrRNA?B.16SrRNA?C.23SrRNA?D.snRNA答案：C14.下列哪種突變最可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)熔點(diǎn)降低10°C以上？A.Val→Ile?B.Asp→Asn?C.Arg→Lys?D.Gly→Ala答案：B15.在冷凍電鏡三維重構(gòu)中，Gold-standardFSC=0.143對(duì)應(yīng)的分辨率含義是A.相位誤差<30°?B.傅里葉殼層相關(guān)閾值?C.實(shí)空間相關(guān)系數(shù)?D.溫度因子截?cái)啻鸢福築16.下列哪種輔因子在羧化酶反應(yīng)中形成烯醇式中間體？A.TPP?B.生物素?C.磷酸吡哆醛?D.四氫葉酸答案：B17.在蛋白質(zhì)晶體中，最常見的空間群是A.P1?B.P2??C.C2?D.I222答案：B18.利用氫氘交換質(zhì)譜研究動(dòng)力學(xué)時(shí)，保護(hù)因子P>10?表示A.完全未折疊?B.毫秒級(jí)開放?C.穩(wěn)定氫鍵?D.氘代率100%答案：C19.下列哪種脂質(zhì)體組分可提高膜蛋白結(jié)晶溫度？A.DOPE?B.DMPC?C.CHAPS?D.膽固醇答案：D20.在AlphaFold2網(wǎng)絡(luò)中，Evoformer模塊主要執(zhí)行A.序列比對(duì)?B.注意力更新?C.結(jié)構(gòu)去噪?D.能量最小化答案：B21.下列哪種氨基酸側(cè)鏈可在pH7.4下形成陽離子-π相互作用？A.Tyr?B.Trp?C.Phe?D.His答案：D22.在酶動(dòng)力學(xué)中，kcat/Km的單位是A.s?1?B.M?1s?1?C.Ms?1?D.M?1答案：B23.下列哪種技術(shù)可直接測定膜蛋白的側(cè)向擴(kuò)散系數(shù)？A.FRAP?B.ITC?C.BLI?D.SPR答案：A24.在蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)中，Rosetta的score函數(shù)不含A.Lennard-Jones?B.氫鍵?C.溶劑化?D.電子密度答案：D25.下列哪種RNA修飾最可能改變堿基堆積能？A.m?A?B.Ψ?C.2'-O-Me?D.m?C答案：B26.在X射線自由電子激光實(shí)驗(yàn)中，"diffractionbeforedestruction"利用了A.超短脈沖?B.低溫冷卻?C.重原子標(biāo)記?D.高亮度同步輻射答案：A27.下列哪種突變策略最可能提高抗體親和力？A.框架區(qū)糖基化?B.CDR環(huán)剛性化?C.輕鏈刪除?D.二硫鍵還原答案：B28.在核磁共振中，TROSY技術(shù)主要抑制A.化學(xué)交換?B.偶極-偶極/化學(xué)位移各向同性干涉?C.射頻不均勻?D.溶劑峰答案：B29.下列哪種脂質(zhì)可形成立方相用于膜蛋白結(jié)晶？A.LDAO?B.OG?C.MO?D.SDS答案：C30.在蛋白質(zhì)折疊自由能圖中，過渡態(tài)對(duì)應(yīng)A.熵最大?B.焓最小?C.自由能極大值?D.體積最小答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）31.下列哪些因素可提高蛋白質(zhì)晶體衍射極限？A.低溫冷凍?B.脫水處理?C.硒代甲硫氨酸?D.還原劑存在答案：A、B、C32.關(guān)于核磁共振弛豫，下列敘述正確的是A.T?與磁場強(qiáng)度正相關(guān)?B.T?對(duì)慢運(yùn)動(dòng)敏感?C.1?N-TROSY可提高大分子信號(hào)?D.無機(jī)磷酸鹽可作為外標(biāo)答案：B、C、D33.下列哪些方法可用于測定蛋白質(zhì)寡聚狀態(tài)？A.AUC?B.SEC-MALS?C.NativeMS?D.DSF答案：A、B、C34.在冷凍電鏡中，導(dǎo)致顆粒取向優(yōu)勢(shì)的因素包括A.膜蛋白表面電荷分布?B.支撐膜親水性?C.去垢劑長度?D.冰層厚度答案：A、B、C、D35.下列哪些氨基酸可作為磷酸化位點(diǎn)？A.Ser?B.Thr?C.Tyr?D.His答案：A、B、C、D36.關(guān)于分子伴侶GroEL/GroES，下列正確的是A.屬于I型伴侶蛋白?B.利用ATP循環(huán)?C.提供隔離折疊環(huán)境?D.含有helicase結(jié)構(gòu)域答案：A、B、C37.下列哪些技術(shù)可在溶液中探測蛋白質(zhì)構(gòu)象變化？A.SAXS?B.HDX-MS?C.單分子FRET?D.靜態(tài)光散射答案：A、B、C38.下列哪些修飾可影響染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)？A.H3K27ac?B.H3K9me3?C.H4K20me1?D.泛素化H2A答案：A、B、C、D39.在X射線晶體學(xué)中，直接法相位測定依賴A.原子散射因子?B.相位概率分布?C.結(jié)構(gòu)不變量?D.異常散射答案：A、B、C40.下列哪些因素會(huì)導(dǎo)致CD信號(hào)在222nm處強(qiáng)度下降？A.α-螺旋減少?B.溫度升高?C.添加TFE?D.蛋白質(zhì)聚集答案：A、B、D三、填空題（每空1分，共20分）41.在蛋白質(zhì)晶體中，相鄰對(duì)稱分子間形成晶格接觸的界面平均面積為________?2。答案：1600±40042.利用________算法可在冷凍電鏡中校正電子束誘導(dǎo)漂移。答案：MotionCor243.在核磁共振中，13C-13C混合時(shí)間通常為________ms以檢測長程N(yùn)OE。答案：150–30044.蛋白質(zhì)折疊速率與拓?fù)鋮?shù)________呈負(fù)相關(guān)。答案：接觸序（contactorder）45.在酶催化中，廣義堿的pKa一般需高于反應(yīng)pH至少________單位。答案：1–246.利用________染料可檢測蛋白質(zhì)熱變性中暴露的疏水表面。答案：SYPROOrange47.在X射線自由電子激光中，單顆粒衍射需記錄________圖樣以完成三維重構(gòu)。答案：10?–10?48.在AlphaFold2中，結(jié)構(gòu)模塊使用________更新原子坐標(biāo)。答案：InvariantPointAttention49.膜蛋白在立方相結(jié)晶時(shí)，其疏水厚度需與脂質(zhì)________參數(shù)匹配。答案：單脂層厚度（monolayerthickness）50.在ITC實(shí)驗(yàn)中，c值=________時(shí)擬合誤差最小。答案：10–10051.利用________質(zhì)譜模式可檢測蛋白質(zhì)復(fù)合物亞基化學(xué)計(jì)量比。答案：NativeMS52.在分子動(dòng)力學(xué)中，使用________積分算法可保持能量守恒。答案：Verlet53.蛋白質(zhì)N端________修飾可阻止泛素化降解。答案：乙?；?4.在冷凍電鏡中，電壓為300kV時(shí)，電子波長為________?。答案：0.019755.利用________光譜可區(qū)分α-螺旋與3??-螺旋。答案：VCD（振動(dòng)圓二色）56.在RNA折疊中，________離子可降低磷酸骨架靜電排斥。答案：Mg2?57.在X射線晶體學(xué)中，WilsonB因子與________溫度相關(guān)。答案：晶體58.在單分子力譜中，________蛋白表現(xiàn)出機(jī)械穩(wěn)定性最高的折疊構(gòu)象。答案：I2759.在蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)中，________函數(shù)用于評(píng)估序列-結(jié)構(gòu)兼容性。答案：Rosettascore60.在核糖體中，肽基轉(zhuǎn)移酶活性中心由________堿基提供廣義堿催化。答案：A2451（大腸桿菌編號(hào)）四、判斷題（每題1分，共10分）61.蛋白質(zhì)晶體衍射分辨率越高，Rfree值一定越低。答案：錯(cuò)誤62.在核磁共振中，TROSY技術(shù)可提高50kDa以上蛋白信號(hào)。答案：正確63.所有G蛋白偶聯(lián)受體均具有相同的胞內(nèi)環(huán)長度。答案：錯(cuò)誤64.在分子動(dòng)力學(xué)模擬中，升高溫度可增加構(gòu)象采樣效率。答案：正確65.冷凍電鏡無需結(jié)晶即可解析膜蛋白結(jié)構(gòu)。答案：正確66.蛋白質(zhì)折疊路徑具有唯一性，無中間態(tài)。答案：錯(cuò)誤67.在X射線晶體學(xué)中，異常散射可用于相位測定。答案：正確68.泛素化修飾僅影響蛋白質(zhì)降解，不影響定位。答案：錯(cuò)誤69.在ITC實(shí)驗(yàn)中，負(fù)峰表示放熱反應(yīng)。答案：正確70.利用CD光譜可區(qū)分β-折疊與無規(guī)卷曲。答案：正確五、簡答題（每題6分，共30分）71.簡述冷凍電鏡單顆粒分析中"顆粒挑選"步驟的常用算法及其優(yōu)缺點(diǎn)。答案：常用算法包括模板匹配、深度學(xué)習(xí)（如DeepEM、crYOLO）。模板匹配速度快但易引入模型偏差；深度學(xué)習(xí)方法準(zhǔn)確度高，需要大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)且計(jì)算資源消耗大。最新結(jié)合U-Net與注意力網(wǎng)絡(luò)的算法可在低信噪比下減少假陽性，提升小顆粒檢測率。72.解釋氫氘交換質(zhì)譜中"保護(hù)因子"的物理意義，并給出計(jì)算式。答案：保護(hù)因子P=k_intrinsic/k_obs，其中k_intrinsic為無結(jié)構(gòu)肽段理論交換速率，k_obs為實(shí)測交換速率。P>10?表示該酰胺質(zhì)子參與穩(wěn)定氫鍵或被深埋，交換需高能量構(gòu)象開放事件。73.比較X射線晶體學(xué)與核磁共振在解析蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)信息方面的差異。答案：晶體學(xué)通過溫度因子、多構(gòu)象模型、時(shí)間分辨Laue實(shí)驗(yàn)提供動(dòng)態(tài)信息，但受晶格限制；核磁共振可直接在溶液中探測ps-s時(shí)間尺度運(yùn)動(dòng)，提供序參數(shù)、化學(xué)交換速率，但對(duì)體系大小有限制，且需高濃度樣品。74.說明分子伴侶GroEL/GroES協(xié)助蛋白質(zhì)折疊的"隔離"機(jī)制。答案：未折疊蛋白進(jìn)入GroEL空腔后，GroES結(jié)合并封閉腔體，形成隔離環(huán)境，防止聚集；ATP水解導(dǎo)致GroEL構(gòu)象變化，使腔體膨脹并疏水表面減少，促進(jìn)底物折疊；隨后ATP交換，GroES解離，折疊完成或進(jìn)入下一輪循環(huán)。75.列舉兩種提高抗體熱穩(wěn)定性的蛋白質(zhì)工程策略并給出實(shí)例。答案：1.引入二硫鍵：在VH44-VL100位點(diǎn)設(shè)計(jì)Cys突變，使Tm升高7°C；2.表面電荷優(yōu)化：將多個(gè)Asn/Gln突變?yōu)锳sp/Glu，提高靜電排斥能，抗體的聚集溫度由65°C升至75°C，同時(shí)保持親和力。六、計(jì)算與推導(dǎo)題（每題10分，共40分）76.某酶遵循米氏方程，測得[S]=2mM時(shí)v=80μMs?1，[S]=10mM時(shí)v=120μMs?1。求Km與kcat，已知[E]?=2μM。答案：由v=Vmax[S]/(Km+[S])列方程組：80=Vmax·2/(Km+2)?120=Vmax·10/(Km+10)解得Vmax=160μMs?1，Km=2mM；kcat=Vmax/[E]?=80s?1。77.在ITC實(shí)驗(yàn)中，滴定0.2mM配體到0.02mM蛋白，每滴5μL，共20滴，測得ΔH=-8kcalmol?1，Ka=2×10?M?1。求結(jié)合位點(diǎn)數(shù)n及總熱量Q。答案：c=Ka·[M]?=2×10?×0.02×10?3=40，滿足擬合條件；n≈1.0；總熱量Q=ΔH·[M]?·Vcell=-8×0.02×10?3×200×10??×10?=-3.2cal。78.某蛋白質(zhì)晶體衍射至1.8?，測得WilsonB=25?2，求預(yù)期平均原子位移u。答案：B=8π2u2?u=√(B/8π2)=√(25/78.96)=0.56?。79.在氫氘交換實(shí)驗(yàn)中，某肽段理論k_intrinsic=30min?1，實(shí)測D?O中氘代率50%所需時(shí)間t??=120min，求保護(hù)因子P。答案：k_obs=ln2/t??=0.00578min?1，P=k_intrinsic/k_obs=30/0.00578≈5.2×103。80.在單分子FRET中，供體量子產(chǎn)額0.8，受體0.6，R?=52?，測得效率E=0.64，求實(shí)際距離R。答案：E=R??/(R??+R?)?R=R?(1/E-1)^{1/6}=52×(1/0.64-1)^{1/6}=46?。七、綜合設(shè)計(jì)題（每題20分，共40分）81.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，利用冷凍電鏡、交聯(lián)質(zhì)譜和分子動(dòng)力學(xué)聯(lián)合解析瞬時(shí)酶-底物復(fù)合物的動(dòng)態(tài)構(gòu)象變化，要求包括樣品制備、數(shù)據(jù)收集、整合策略與驗(yàn)證步驟。答案：1.樣品制備：快速混合酶與緩慢水解底物類似物，在10ms時(shí)間尺度下噴射到預(yù)冷丙烷中，獲得凍結(jié)態(tài)；同時(shí)制備交聯(lián)樣品，使用BS3交聯(lián)劑淬滅。2.冷凍電鏡：收集單顆粒圖像，采用3D分類識(shí)別主要構(gòu)象態(tài)，獲得2.5?密度圖；利用聚焦分類提取底物結(jié)合區(qū)局部密度。3.交聯(lián)