2025年大学《应用化学》专业题库- 生物医药中的化学问题探讨

2025年大学《应用化学》专业题库——生物医药中的化学问题探讨考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、填空题（每空2分，共20分）1.蛋白质变性通常涉及氢键、范德华力等非共价键的破坏，导致其______和______发生改变。2.药物代谢的主要途径包括肝脏的______和______。3.用于心脏起搏器等植入式医疗器械的材料必须具备优异的______和______。4.在生物样品分析中，常采用______技术去除蛋白质等干扰物，富集目标分析物。5.影响药物口服生物利用度的关键因素之一是其与胃黏膜的______作用。6.多肽类药物的合成常采用______或______策略。7.核酸分子中，腺嘌呤（A）与______通过两个氢键配对，鸟嘌呤（G）与______通过三个氢键配对。8.基于抗原抗体特异性结合的检测方法称为______。9.药物分子设计中，通过改变取代基的______或______来优化其药理活性。10.现代药物分析中，液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术因其高______和______而被广泛应用。二、选择题（每题2分，共30分。请将正确选项的字母填在括号内）1.下列哪种生物大分子主要由氨基酸通过肽键连接而成？（）A.核糖核酸（RNA）B.脱氧核糖核酸（DNA）C.蛋白质D.多糖2.下列哪个过程属于药物的首过效应？（）A.药物在胃肠道吸收B.药物进入肝脏后被代谢失活C.药物通过肾脏排泄D.药物与靶位点结合发挥效应3.具有良好生物相容性的医用材料，其表面性质通常需要（）。A.高疏水性B.易于生物降解C.亲水性且能形成稳定的生物屏障D.高化学活性4.测定血清中葡萄糖浓度常用的方法是（）。A.紫外分光光度法B.化学发光免疫分析法C.葡萄糖氧化酶法D.气相色谱法5.下列哪种化学键或相互作用在维持蛋白质的二级结构（如α-螺旋）中起主要作用？（）A.离子键B.范德华力C.氢键D.疏水作用6.设计口服长效药物时，常利用高分子材料延缓药物的（）。A.吸收B.分布C.代谢D.排泄7.酶抑制剂类药物的作用机制通常是（）。A.与靶酶竞争底物结合位点B.激活靶酶活性C.增强靶酶的降解D.改变靶酶的构象8.下列哪项不属于生物医用材料应满足的基本要求？（）A.化学稳定性B.无毒性C.与人体组织快速融合D.易于加工成型9.DNA的双螺旋结构中，碱基间的配对遵循（）原则。A.互补性B.相似性C.相对性D.等价性10.下列哪种技术常用于分析手性药物及其对映异构体？（）A.离子色谱B.气相色谱（配合手性固定相）C.毛细管电泳D.紫外分光光度法11.下列哪种生物大分子具有储存遗传信息的功能？（）A.蛋白质B.脂质C.核酸D.糖类12.评价药物制剂稳定性的常用指标不包括（）。A.药物降解率B.体外溶出度C.生物利用度D.质量变化（如变色、沉淀）13.下列哪种材料常被用作药物的控制释放载体？（）A.聚乙烯B.聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）C.天然橡胶D.陶瓷材料14.信号放大是某些生物传感器的重要特性，其目的是（）。A.降低检测限B.提高检测速度C.增强信号读数D.增加样品用量15.下列哪项关于药物构效关系的叙述是错误的？（）A.药物的化学结构与其药理活性之间存在定量或定性的关系B.改变药物的化学结构通常不会影响其药理活性C.通过构效关系研究可以指导新药的设计D.药物的立体化学构型对其活性至关重要三、简答题（每题5分，共20分）1.简述酶催化与一般化学催化的主要区别。2.解释什么是药物的光毒性，并列举一种具有光毒性的药物实例。3.简述医用高分子材料在组织工程中的应用及其面临的化学挑战。4.生物传感器通常由哪几部分组成？各部分的功能是什么？四、论述题（每题10分，共20分）1.试述化学在开发新型抗生素药物中的重要作用，并举例说明。2.结合具体实例，论述分析化学技术在疾病诊断（如生物标志物检测）中的应用前景。---试卷答案一、填空题（每空2分，共20分）1.溶解度；构象2.代谢；排泄3.生物相容性；生物稳定性4.固相萃取5.吸附6.活化酯法；固相合成7.胸腺嘧啶（T）；胞嘧啶（C）8.酶联免疫吸附测定（ELISA）或放射免疫测定（RIA）9.电子云密度；空间位阻10.选择性；灵敏度二、选择题（每题2分，共30分。请将正确选项的字母填在括号内）1.C2.B3.C4.C5.C6.A7.A8.C9.A10.B11.C12.C13.B14.C15.B三、简答题（每题5分，共20分）1.解析思路：酶催化具有高效性（催化常数大）、高度特异性（催化特定底物和反应）、温和条件（常温常压、水相）、可逆性等特点。一般化学催化虽然也能加速反应，但通常需要高温高压、有机溶剂等苛刻条件，且特异性相对较低。酶催化的高效性和特异性源于其活性位点与底物的精确匹配（诱导契合模型）以及强大的微环境影响（如酸碱催化、共价催化）。2.解析思路：光毒性是指某些药物经吸收后，在特定波长光照下能诱导产生活性氧（ROS），导致机体组织和细胞损伤的不良反应。药物分子吸收光能后发生光化学反应，或经光激活后改变其生物活性或细胞毒性。例如，甲氨蝶呤（Methotrexate）在紫外线照射下会增加皮肤和口腔黏膜的损伤风险。3.解析思路：医用高分子材料是组织工程中的重要支架或载体，为细胞生长提供三维空间，引导组织再生。应用实例包括用于骨骼修复的聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等可降解材料，用于皮肤修复的胶原膜，用于血管替代的硅橡胶或膨体聚四氟乙烯（ePTFE）。面临的化学挑战主要包括：确保材料在体内环境的稳定性（如抗氧化、抗降解）；实现可控的降解速率以匹配组织再生速度；控制材料表面化学性质（如亲疏水性、电荷）以促进细胞粘附、增殖和分化；避免或降低材料的免疫原性和毒性。4.解析思路：生物传感器通常由敏感元件（识别元件）和转换元件两部分组成。敏感元件负责识别和选择性响应目标生物物质（如酶、抗体、抗原、核酸、细胞等），将其浓度变化转化为可测量的信号。转换元件负责将敏感元件产生的微弱信号（如光学、电学、热学信号）转换成易于检测和处理的信号（如光强度、电压、电流、电阻等）。有时还包括信号放大和数据处理单元。四、论述题（每题10分，共20分）1.解析思路：化学在开发新型抗生素中的核心作用体现在：①天然产物化学：从微生物（如土壤细菌、真菌）中筛选和分离具有抗菌活性的天然化合物（如青霉素、链霉素、万古霉素等）；②有机合成化学：基于天然先导化合物结构，通过结构修饰和衍生化，优化抗生素的抗菌谱、效力、稳定性、药代动力学性质和安全性；③MedicinalChemistry（药物化学）：运用构效关系（SAR）原理，设计全新的抗生素分子结构；④化学生物学：研究抗生素的作用机制（如抑制细胞壁合成、蛋白质合成、核酸复制等），为开发新靶点和新药提供理论基础；⑤分析化学：负责抗生素的生产过程控制、纯度检测、质量标准和药效评价。例如，万古霉素的开发经历了从链霉菌发酵产物分离到化学全合成和结构改造的过程。2.解析思路：分析化学技术在疾病诊断中具有广阔的应用前景，主要体现在：①生物标志物检测：利用各种光谱法（UV-Vis,fluorescence,Raman）、色谱法（HPLC,GC）、电化学法、质谱法（MS）等高灵敏度、高选择性技术，检测血液、尿液、唾液等生物样本中与疾病相关的蛋白质、核酸、代谢物等生物标志物，实现疾病的早期筛查、诊断和分型。例如，通过HPLC-MS检测血糖、血脂谱，通过ELISA检测肿瘤标志物，通过基因测序检测遗传病或肿瘤相关基因突变；②即时检测（POCT）：开发基于酶免疫、电化学、光学（比色、荧光、化学发光）等技术的小型化、便携式生物传感器，可在床旁或现场快速检测病原体（如新冠病毒抗原）、血糖、心肌标志物等，实现即时诊断；③影像诊断中的化学应用：利用放射性同位