2025生物化學(xué)基礎(chǔ)物質(zhì)代謝試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.下列哪一反應(yīng)直接消耗ATP并生成AMP？A.磷酸果糖激酶-1催化反應(yīng)B.己糖激酶催化反應(yīng)C.丙酮酸羧化酶催化反應(yīng)D.檸檬酸合酶催化反應(yīng)答案：B。己糖激酶利用ATP生成葡萄糖-6-磷酸，同時(shí)釋放ADP；但在肝型葡萄糖激酶同工酶高濃度葡萄糖條件下，偶見ATP→AMP+PPi的副反應(yīng)，故選B。2.線粒體中乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)前必須首先：A.與草酰乙酸縮合B.被丙酮酸脫氫酶復(fù)合體激活C.經(jīng)肉堿穿梭進(jìn)入基質(zhì)D.與檸檬酸結(jié)合答案：A。乙酰CoA與草酰乙酸縮合形成檸檬酸是循環(huán)入口。3.下列哪種酶缺乏會(huì)導(dǎo)致糖原貯積癥Ⅴ型？A.肝糖原磷酸化酶B.肌糖原磷酸化酶C.脫支酶D.分支酶答案：B。肌糖原磷酸化酶缺陷導(dǎo)致McArdle病。4.脂肪酸β-氧化第一次脫氫由哪種輔酶接受氫？A.NAD+B.FADC.FMND.CoQ答案：B。脂酰CoA脫氫酶以FAD為輔基。5.膽固醇合成限速酶HMG-CoA還原酶受哪種激素激活？A.胰島素B.胰高血糖素C.腎上腺素D.生長激素答案：A。胰島素通過去磷酸化激活該酶。6.下列哪一化合物是嘌呤環(huán)C4、C5、N7的來源？A.甘氨酸B.谷氨酰胺C.天冬氨酸D.CO2答案：A。甘氨酸整體嵌入嘌呤環(huán)。7.尿素循環(huán)中直接生成尿素的反應(yīng)是：A.精氨酸酶水解精氨酸B.精氨酸琥珀酸裂解酶反應(yīng)C.鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶反應(yīng)D.氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ反應(yīng)答案：A。精氨酸酶水解精氨酸生成尿素和鳥氨酸。8.下列哪種維生素衍生物是丙酮酸脫氫酶復(fù)合體E3組分輔酶？A.TPPB.FADC.NAD+D.硫辛酸答案：D。E3為二氫硫辛酰胺脫氫酶，輔基為硫辛酸。9.紅細(xì)胞中2,3-BPG的主要作用是：A.儲(chǔ)存能量B.降低Hb氧親和力C.生成ATPD.維持膜完整性答案：B。2,3-BPG與Hb結(jié)合促進(jìn)氧釋放。10.下列哪一組織在饑餓時(shí)可進(jìn)行糖異生但不能進(jìn)行酮體生成？A.肝B.腎皮質(zhì)C.腦D.心肌答案：B。腎皮質(zhì)無糖異生后釋放葡萄糖，但缺乏HMG-CoA裂解酶。11.下列哪種突變最可能導(dǎo)致LDL受體缺陷型家族性高膽固醇血癥？A.錯(cuò)義突變使受體無法結(jié)合LDLB.啟動(dòng)子突變降低mRNA水平C.剪接位點(diǎn)突變導(dǎo)致外顯子跳躍D.沉默突變答案：A。配體結(jié)合區(qū)錯(cuò)義突變直接阻斷LDL結(jié)合。12.下列哪一酶催化的反應(yīng)伴隨CO2固定？A.丙酮酸羧化酶B.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶C.果糖-1,6-二磷酸酶D.葡萄糖-6-磷酸酶答案：A。丙酮酸羧化酶利用CO2生成草酰乙酸。13.下列哪一化合物是甲狀腺激素合成前體？A.酪氨酸B.色氨酸C.苯丙氨酸D.甲硫氨酸答案：A。甲狀腺球蛋白上酪氨酸殘基碘化后偶聯(lián)。14.下列哪一過程不直接消耗GTP？A.蛋白質(zhì)合成移位B.三羧酸循環(huán)琥珀酰CoA合成酶反應(yīng)C.糖異生丙酮酸羧化酶反應(yīng)D.信號識別顆粒SRP釋放答案：C。丙酮酸羧化酶利用ATP。15.下列哪一酶缺陷導(dǎo)致苯丙酮尿癥？A.苯丙氨酸羥化酶B.酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶C.二氫生物蝶呤還原酶D.色氨酸羥化酶答案：A。經(jīng)典型PKU因苯丙氨酸羥化酶缺失。16.下列哪一激素通過cAMP-PKA途徑激活激素敏感性脂肪酶？A.胰島素B.腎上腺素C.甲狀腺素D.皮質(zhì)醇答案：B。腎上腺素β受體-Gs-cAMP-PKA級聯(lián)。17.下列哪一化合物是血紅素合成中間體且含吡咯環(huán)？A.δ-氨基-γ-酮戊酸B.膽色素原C.尿卟啉原ⅢD.原卟啉Ⅸ答案：B。膽色素原（PBG）為單吡咯。18.下列哪一組織富含支鏈α-酮酸脫氫酶復(fù)合體？A.肝B.腦C.骨骼肌D.肺答案：C。骨骼肌氧化支鏈氨基酸供能。19.下列哪一酶在核苷酸補(bǔ)救途徑中起關(guān)鍵作用？A.PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶B.次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶C.腺苷脫氨酶D.核苷磷酸化酶答案：B。HGPRT催化IMP/GMP補(bǔ)救。20.下列哪一化合物是氧化磷酸化解偶聯(lián)劑？A.寡霉素B.2,4-二硝基苯酚D.抗霉素AD.氰化物答案：B。DNP為經(jīng)典解偶聯(lián)劑。二、配伍題（每題1分，共10分）A.丙酮酸激酶B.異檸檬酸脫氫酶C.肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶ⅠD.乙酰CoA羧化酶E.HMG-CoA還原酶F.糖原合酶G.丙酮酸羧化酶H.脂肪酸合酶I.磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶J.檸檬酸裂解酶21.糖異生關(guān)鍵酶，需生物素輔基（G）22.脂肪酸合成限速酶，受檸檬酸變構(gòu)激活（D）23.膽固醇合成限速酶，受他汀類藥物抑制（E）24.糖原合成限速酶，受胰島素激活去磷酸化（F）25.三羧酸循環(huán)限速酶，生成NADH（B）26.脂肪酸β-氧化入口酶，受丙二酰CoA抑制（C）27.糖酵解限速酶，受F-1,6-BP正反饋（A）28.胞質(zhì)中生成乙酰CoA供脂肪酸合成（J）29.糖異生關(guān)鍵酶，需GTP（I）30.多功能酶復(fù)合體，含ACP結(jié)構(gòu)域（H）三、填空題（每空1分，共20分）31.糖原磷酸化酶切斷糖原α-1,4糖苷鍵后留下的極限糊精需由________酶去除分支，該酶又稱________酶。答案：脫支酶，α-1,6-葡萄糖苷酶/轉(zhuǎn)移酶雙功能。32.脂肪酸β-氧化四步連續(xù)反應(yīng)依次為________、________、________、________。答案：脫氫、水合、再脫氫、硫解。33.一分子軟脂酸完全氧化凈生成________分子ATP，其中FADH2貢獻(xiàn)________ATP，NADH貢獻(xiàn)________ATP，乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)貢獻(xiàn)________ATP。答案：106，14，21.5，70.5（按新版1NADH=2.5ATP，1FADH2=1.5ATP計(jì)算）。34.尿素循環(huán)中氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ位于線粒體________，其激活劑為________，消耗________分子ATP。答案：基質(zhì)，N-乙酰谷氨酸，2。35.嘌呤環(huán)的N1來源于________，C2來源于________，C6來源于________。答案：天冬氨酸，N10-甲酰四氫葉酸，CO2。36.血紅素合成限速酶為________，其輔酶為________，該酶受終產(chǎn)物________反饋抑制。答案：δ-氨基-γ-酮戊酸合酶，磷酸吡哆醛，血紅素。37.胰島素受體底物IRS-1被________激酶磷酸化后招募PI3K，激活下游________激酶，促進(jìn)GLUT4轉(zhuǎn)位。答案：胰島素受體酪氨酸，Akt/PKB。38.線粒體電子傳遞鏈復(fù)合體Ⅳ將電子最終傳遞給________，同時(shí)泵出________個(gè)質(zhì)子至膜間隙。答案：O2，2。39.膽固醇合成中，異戊烯焦磷酸經(jīng)________縮合形成三十碳鯊烯，再經(jīng)________環(huán)化生成羊毛固醇。答案：法尼基轉(zhuǎn)移酶，氧化鯊烯環(huán)化酶。40.高爾基體中蛋白質(zhì)O-連接糖基化首先將________單糖連接至絲/蘇氨酸羥基。答案：N-乙酰半乳糖胺。四、判斷改錯(cuò)題（每題2分，共10分）41.糖異生只能在肝臟進(jìn)行，腎皮質(zhì)無此功能。答案：錯(cuò)。腎皮質(zhì)在長期饑餓時(shí)糖異生顯著增加。42.脂肪酸活化需消耗1分子ATP生成AMP，相當(dāng)于消耗2個(gè)高能磷酸鍵。答案：對。脂肪酸+CoA+ATP→脂酰CoA+AMP+PPi，PPi水解再耗1鍵。43.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體磷酸化后活性增強(qiáng)。答案：錯(cuò)。磷酸化后失活，去磷酸化激活。44.嘌呤核苷酸從頭合成途徑中，IMP是AMP和GMP的共同前體。答案：對。45.線粒體DNA編碼復(fù)合體Ⅱ琥珀酸脫氫酶亞基。答案：錯(cuò)。復(fù)合體Ⅱ全部亞基由核DNA編碼。五、名詞解釋（每題3分，共15分）46.科里循環(huán)（Coricycle）：肌肉劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生乳酸，經(jīng)血液運(yùn)至肝臟，肝通過糖異生將乳酸轉(zhuǎn)化為葡萄糖再釋放入血，供肌肉利用，形成乳酸-葡萄糖循環(huán)。47.無效循環(huán)（futilecycle）：糖酵解與糖異生關(guān)鍵步驟同時(shí)運(yùn)行，ATP被水解產(chǎn)熱，如PFK-1與F-1,6-BPase同時(shí)活躍，生理上被激素精細(xì)抑制以避免能量浪費(fèi)。48.酮體（ketonebodies）：肝線粒體由乙酰CoA縮合生成的水溶性燃料分子，包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮，在饑餓或糖尿病時(shí)為腦和肌肉供能。49.氧化應(yīng)激（oxidativestress）：活性氧（ROS）生成超過抗氧化系統(tǒng)清除能力，導(dǎo)致脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA氧化損傷，與衰老及代謝病相關(guān)。50.蛋白質(zhì)折疊?。╟onformationaldisease）：蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊聚集引起的病理狀態(tài)，如囊性纖維化ΔF508-CFTR突變體被ERAD降解，導(dǎo)致功能缺失。六、簡答題（每題6分，共30分）51.簡述胰島素如何通過mTORC1途徑促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。答案：胰島素→PI3K-Akt→TSC1/2磷酸化→Rheb-GTP激活mTORC1→磷酸化4E-BP1與S6K1：4E-BP1釋放eIF4E，促進(jìn)帽依賴翻譯起始；S6K1激活核糖體蛋白S6，增強(qiáng)mRNA翻譯延伸及核糖體生物發(fā)生，蛋白質(zhì)合成增加。52.比較脂肪酸合成與β-氧化在細(xì)胞定位、酰基載體、輔酶需求、激活劑/抑制劑方面的差異。答案：合成在胞質(zhì)，氧化在線粒體；載體分別為ACP與CoA；合成需NADPH，氧化需FAD、NAD+；合成受檸檬酸激活、棕櫚酰CoA抑制，氧化受丙二酰CoA抑制；合成方向?yàn)榭s合、還原，氧化為脫氫、水合、再脫氫、硫解。53.說明高氨血癥導(dǎo)致腦水腫的生化機(jī)制。答案：血氨↑→腦星形膠質(zhì)細(xì)胞攝取NH3與谷氨酸合成谷氨酰胺，谷氨酰胺累積造成滲透壓升高，水內(nèi)流→細(xì)胞腫脹；同時(shí)α-酮戊二酸減少，三羧酸循環(huán)抑制，ATP↓，Na+/K+泵功能障礙，加重水腫與神經(jīng)癥狀。54.描述血紅素合成調(diào)控的“管家”與“應(yīng)急”模式。答案：管家模式：幾乎所有有核細(xì)胞持續(xù)低水平合成，受鐵離子與血紅素反饋抑制ALA合酶；應(yīng)急模式：骨髓紅系前體細(xì)胞在促紅細(xì)胞生成素EPO刺激下，ALA合酶2（ALAS2）轉(zhuǎn)錄增加，鐵蛋白受體表達(dá)上調(diào)，提供大量血紅素與珠蛋白組裝血紅蛋白。55.解釋為何線粒體DNA突變導(dǎo)致的氧化磷酸化缺陷常表現(xiàn)為肌無力、神經(jīng)退行性疾病。答案：線粒體DNA編碼氧化磷酸化復(fù)合體亞基，突變→ATP生成↓，高耗能組織如骨骼肌、神經(jīng)元對ATP需求大，ROS產(chǎn)生增加，細(xì)胞凋亡通路激活，表現(xiàn)為肌無力、視神經(jīng)萎縮、癲癇等。七、計(jì)算與綜合題（共45分）56.（10分）計(jì)算1分子硬脂酸（18:0）完全氧化凈ATP數(shù)，并寫出關(guān)鍵步驟。答案：活化耗2ATP；β-氧化8輪→8FADH2=12ATP，8NADH=20ATP；9乙酰CoA→9×10=90ATP；總計(jì)12+20+90-2=120ATP。57.（10分）某患者因遺傳性缺乏MCAD（中鏈脂酰CoA脫氫酶），空腹后出現(xiàn)低血糖、肝大、C8-C10二羧酸尿。請解釋生化機(jī)制并提出兩條治療原則。答案：MCAD缺陷→中鏈脂肪酸β-氧化阻斷，肝內(nèi)ATP、乙酰CoA↓，糖異生原料不足，低血糖；過量中鏈脂肪酸ω-氧化生成二羧酸，經(jīng)尿排出。治療：避免空腹，夜間持續(xù)葡萄糖輸注；補(bǔ)充中鏈甘油三酯限制長鏈脂肪，降低毒性中間體。58.（10分）某實(shí)驗(yàn)將肝細(xì)胞置于含10mM乳酸、無葡萄糖、無氧環(huán)境，測定尿素生成量顯著降低。請分析原因并給出恢復(fù)尿素的可行方案。答案：無氧→氧化磷酸化停止，ATP↓，尿素循環(huán)前兩步（氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ、精氨酸琥珀酸合成酶）耗能，受抑制；無葡萄糖→糖異生底物不足，草酰乙酸↓，TCA循環(huán)中間體匱乏，天冬氨酸供給減少，尿素循環(huán)受阻?；謴?fù)：供氧、補(bǔ)充丙酮酸或氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸），提供ATP與循環(huán)中間體。59.（15分）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“AMPK激活可抑制肝細(xì)胞脂肪生成”。要求寫出實(shí)驗(yàn)分組、檢測指標(biāo)、預(yù)期結(jié)果及原理。答案：分組：A.對照肝細(xì)胞；B.AMPK激動(dòng)劑AICAR處理；C.AMPK抑制劑CompoundC+AICAR；D.激活型AMPKα2過表達(dá)腺病毒。檢測：①脂滴油紅O染色定量；②乙酰CoA羧化酶（ACC）磷酸化水平（Western）；③脂肪酸合酶（FAS）mRNA（qPCR）；④14C-乙酸摻入脂質(zhì)放射計(jì)數(shù)。預(yù)期：B、D組脂滴↓，ACCSer79磷酸化↑，F(xiàn)ASmRNA↓，14C-脂質(zhì)↓；C組逆轉(zhuǎn)上述效應(yīng)。原理：AMPK磷酸化ACC使其失活，降低丙二酰CoA，抑制脂肪酸合成；同時(shí)AMPK通過SREBP-1c抑制脂肪生成基因轉(zhuǎn)錄。八、病例分析題（共30分）60.（30分）患者男，28歲，馬拉松后突發(fā)肌肉疼痛、醬油色尿，血CK35000U/L，血肌紅蛋白升高，血?dú)馓崾敬x性酸中毒。家族史：母親有類似運(yùn)動(dòng)后肌痛。實(shí)驗(yàn)室：肌活檢示肌纖維空泡樣變，PAS染色糖原增多，電鏡示糖原顆粒堆積；基因檢測：PYGM基因Arg50Stop純合突變。問題：（1）給出最