2025年大学《分子科学与工程》专业题库- 分子科学与工程中的生物信号传导

2025年大学《分子科学与工程》专业题库——分子科学与工程中的生物信号传导考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填写在答题纸上对应位置。）1.下列哪种分子通常被认为是第一信使？A.cAMPB.Ca²⁺C.蛋白激酶AD.促甲状腺激素释放激素2.G蛋白偶联受体（GPCR）的主要信号转导途径不包括：A.cAMP通路B.PLC-IP3通路C.Ca²⁺通路D.MAPK通路3.能够直接导致膜电位发生快速、短暂变化的受体是：A.G蛋白偶联受体B.酪氨酸激酶受体C.离子通道型受体D.核受体4.下列酶中，能够直接使靶蛋白特定丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化的主要是：A.磷酸二酯酶B.蛋白激酶CC.蛋白酪氨酸磷酸酶D.鸟苷酸环化酶5.细胞内cAMP水平升高的主要机制是：A.腺苷酸环化酶被抑制B.磷酸二酯酶活性增强C.腺苷酸环化酶被激活D.蛋白激酶A被降解6.下列关于受体酪氨酸激酶（RTK）介导的信号通路的描述，错误的是：A.通常参与细胞增殖和分化B.需要配体诱导二聚化C.其下游信号分子主要是PLC和Grb2D.活性异常常与癌症发生有关7.能够催化ATP水解产生第二信使cGMP的酶是：A.腺苷酸环化酶B.磷酸二酯酶C.鸟苷酸环化酶D.蛋白酪氨酸激酶8.细胞信号转导过程中，“信号级联放大”主要指的是：A.信号分子在细胞间的扩散B.单个信号分子激活大量下游分子C.信号分子在膜上的结合D.信号通路的反馈调节9.下列分子中，不属于MAPK信号通路核心组分的是：A.RafB.MEKC.ERKD.PLCγ10.信号整合是指：A.单一信号分子激活多种通路B.细胞同时接收并响应多种信号C.信号通路中的正反馈机制D.信号通路的最终生物学效应二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填写在答题纸上对应横线上。）1.根据结构特点，受体可分为______型、______型、______型和______型等。2.在cAMP信号通路中，cAMP作为第二信使，其合成酶是______，水解酶是______。3.细胞外信号通过膜受体转导时，通常涉及______跨膜传递。4.磷酸化是调节蛋白活性的重要方式，其去除过程称为______。5.JAK-STAT信号通路在干扰素介导的免疫应答中起着重要作用，其中JAK指______，STAT指______。6.当细胞受到持续或过强的信号刺激时，常通过______或______机制来终止信号传导。7.信号通路中的分子往往具有______性，即在不同时间或空间表现出不同的功能。三、名词解释（每题3分，共15分。请将每个名词的准确含义解释清楚。）1.第二信使2.信号级联3.G蛋白4.离子通道型受体5.信号整合四、简答题（每题5分，共20分。请简洁明了地回答下列问题。）1.简述G蛋白偶联受体介导的信号转导过程。2.简述MAPK信号通路的主要分子组成及其基本传递过程。3.为什么细胞需要终止信号传导？请列举至少两种终止信号的主要机制。4.简述信号传导与分子药物研发之间的关系。五、论述题（10分。请结合具体信号通路或实例，深入阐述您的理解。）试述细胞如何整合来自不同来源的信号，并举例说明这种整合如何影响细胞的最终行为决策。试卷答案一、选择题1.D2.D3.C4.B5.C6.C7.C8.B9.D10.B二、填空题1.离子通道,G蛋白偶联,酪氨酸激酶,核2.腺苷酸环化酶,磷酸二酯酶3.跨膜4.去磷酸化5.非受体酪氨酸激酶,细胞信号转导和转录调节因子6.负反馈,信号衰减7.网络化/动态三、名词解释1.第二信使：指能够由细胞外信号分子激活，在细胞内进一步传递信号的小分子或离子。2.信号级联：指细胞内信号分子逐级传递，并被放大，最终引发特定生物学效应的一系列酶促反应过程。3.G蛋白：位于细胞膜内侧面，能够结合GTP或GDP，并在信号分子作用下发生构象变化，从而传递信号的蛋白质。4.离子通道型受体：指能够在外界信号分子（如神经递质、激素）作用下发生构象变化，开放或关闭离子通道，使离子跨膜流动的受体。5.信号整合：指细胞同时接收并处理来自不同信号通路或同一通路不同信号分子的信息，并做出协调一致响应的过程。四、简答题1.简述G蛋白偶联受体介导的信号转导过程。解析思路：从受体激活G蛋白开始，到G蛋白激活下游效应器，再到效应器产生第二信使或直接改变离子通道状态，最后引发细胞内效应的完整链条。答案要点：信号分子（如激素）与膜上的GPCR结合，引起受体构象变化，激活与之偶联的G蛋白（GDP被GTP替换），活化的G蛋白分离并激活下游效应器（如腺苷酸环化酶PLC），效应器产生第二信使（如cAMP、IP3、Ca²⁺）或直接开放/关闭离子通道，第二信使进一步激活蛋白激酶（如PKA）或影响Ca²⁺浓度，最终导致细胞功能改变（如基因表达、酶活性、离子流动）。2.简述MAPK信号通路的主要分子组成及其基本传递过程。解析思路：先列出MAPK通路的核心激酶（Raf,MEK,ERK），再描述信号如何从上游受体传递到下游效应器的基本步骤。答案要点：主要分子组成包括Raf（MAPKKK）、MEK（MAPKK）、ERK（MAPK）。基本传递过程为：细胞外信号分子激活受体酪氨酸激酶（RTK），活化的RTK招募并激活Raf，Raf激活MEK，MEK进一步激活ERK。活化的ERK进入细胞核，磷酸化并调节转录因子活性，从而改变基因表达，调控细胞增殖、分化、迁移等生物学过程。3.为什么细胞需要终止信号传导？请列举至少两种终止信号的主要机制。解析思路：从信号传导需要精确调控的角度出发，说明终止信号的重要性，然后列举具体的终止机制。答案要点：细胞需要终止信号传导以保证信号转导的精确性、避免过度刺激导致细胞损伤、维持细胞内环境的稳态。主要终止机制包括：①信号分子的灭活（如通过酶解破坏第二信使）；②信号通路中关键酶的失活（如通过去磷酸化）；③信号蛋白的降解（如通过泛素-蛋白酶体途径）；④通过负反馈机制抑制通路本身。4.简述信号传导与分子药物研发之间的关系。解析思路：从药物的作用机制出发，说明如何通过干预信号传导来治疗疾病，并举例说明。答案要点：许多药物通过靶向细胞信号传导通路来发挥作用。例如，通过抑制参与炎症反应的信号通路（如COX-2抑制剂）来治疗疼痛和炎症；通过抑制癌细胞过度增殖的信号通路（如阻断EGFR或RAF）来治疗癌症；通过调节神经递质信号传导来治疗神经退行性疾病（如MChR激动剂治疗帕金森）。因此，深入理解信号传导机制是发现和设计新型分子药物的重要基础。五、论述题试述细胞如何整合来自不同来源的信号，并举例说明这种整合如何影响细胞的最终行为决策。解析思路：首先阐述细胞整合信号的基本方式（时间和空间上的重叠、不同通路间的交叉talk），然后结合具体实例说明整合如何决定细胞命运（如增殖、分化、凋亡或迁移）。答案要点：细胞整合信号主要通过以下方式：①时间整合：不同信号分子在时间上的先后顺序影响细胞响应；②空间整合：不同信号分子在细胞膜不同区域的结合或信号分子在细胞内的扩散影响响应；③通路整合：不同信号通路通过共享下游分子或相互调节（激活或抑制）来整合信息。例如，在细胞增殖中，生长因子信号（激活PI3K-Akt通路促进存活和增殖）和上皮生长因子（激活EGFR