2025年大学《化学生物学》专业题库- 激素与细胞信号通路

2025年大学《化学生物学》专业题库——激素与细胞信号通路考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种激素主要通过改变细胞膜上离子通道的开放状态来传递信号？A.胰岛素B.甲状腺素C.肾上腺素D.雌激素2.cAMP依赖性信号通路中的关键效应分子是？A.蛋白激酶A（PKA）B.蛋白激酶C（PKC）C.钙/calmodulin依赖性蛋白激酶II（CaMKII）D.非受体酪氨酸激酶（NRK）3.下列哪种受体属于细胞内受体？A.G蛋白偶联受体（GPCR）B.受体酪氨酸激酶（RTK）C.配体门控离子通道D.核受体4.MAPK信号通路最终可激活哪些下游效应分子？（多选）A.AP-1转录因子B.磷酸化核糖体S6蛋白C.酪氨酸激酶JAKD.细胞周期蛋白D5.信号转导过程中的“信号级联放大”主要依赖于？A.受体的高亲和力结合B.第二信使的快速合成与降解C.单个信号分子的广泛扩散D.细胞内大量酶的催化放大6.IP₃作为一种第二信使，其主要作用是？A.激活腺苷酸环化酶B.激活蛋白激酶CC.促使内质网释放Ca²⁺D.活化PLC7.下列哪种过程属于信号通路的负反馈调控？A.激活蛋白激酶A（PKA）后，PKA磷酸化并激活转录因子，进而促进cAMP合成B.受体酪氨酸激酶（RTK）被激活后，其自身发生磷酸化，并招募下游接头蛋白C.细胞外信号分子与受体结合后，激活PLC，PLC水解PIP₂产生IP₃和DAGD.激活JAK后，JAK磷酸化下游的STAT蛋白，STAT进入细胞核转录目标基因，同时STAT的持续激活被某种抑制性蛋白终止8.糖尿病（尤其是2型糖尿病）与下列哪种信号通路功能异常密切相关？A.甲状腺激素信号通路B.胰岛素信号通路C.肾上腺素信号通路D.雌激素信号通路9.在细胞信号通路中，Ras蛋白通常被描述为？A.一种受体酪氨酸激酶B.一种小的GTPase，作为信号转导的分子开关C.一种第二信使D.一种核受体10.不同细胞类型对同一种信号分子产生不同反应的原因可能是？A.信号分子浓度不同B.存在不同类型的受体C.信号转导通路不同D.以上都是二、填空题（每空1分，共15分）1.激素根据其化学性质可分为类固醇激素、______激素、______激素和______激素。2.G蛋白偶联受体（GPCR）激活后，可以激活______或______，进而引发下游信号变化。3.cGMP是一种重要的第二信使，其合成酶是______，水解酶是______。4.钙离子（Ca²⁺）作为信号分子时，其信号传递特点包括______、______和______。5.MAPK信号通路通常被称为______通路，在细胞的______、______和______中发挥重要作用。6.细胞信号转导的最终效应通常是通过调控______和______来实现的。三、名词解释（每题3分，共12分）1.信号转导（SignalTransduction）2.第二信使（SecondMessenger）3.磷酸化（Phosphorylation）4.交叉对话（Crosstalk）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述受体酪氨酸激酶（RTK）介导的信号转导过程。2.简述cAMP信号通路的基本过程及其关键调控点。3.为什么说细胞信号通路的负反馈调控对于维持细胞稳态至关重要？4.简述细胞外信号如何通过钙信号通路传递信息。五、论述题（10分）试述细胞信号通路整合的机制及其生物学意义。试卷答案一、选择题1.C2.A3.D4.A,B,D5.B6.C7.D8.B9.B10.D二、填空题1.肽类（或蛋白质）；胺类；脂质衍生物2.腺苷酸环化酶（AC）；磷酸二酯酶（PDE）3.环磷酸腺苷合成酶（PKA）；磷酸二酯酶（PDE）4.灵敏性；时空特异性；不易扩散5.丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）；增殖；分化；凋亡6.基因表达；细胞功能三、名词解释1.信号转导：指细胞外信号分子与细胞表面或细胞内受体结合后，通过一系列分子事件逐级传递，最终在细胞内引发特定生物学效应的过程。2.第二信使：指由细胞内受体或膜受体激活后产生的，能够放大或传递原始信号，并在信号转导通路中发挥关键作用的分子，如cAMP、Ca²⁺、IP₃、DAG等。3.磷酸化：指在酶或其他蛋白质的特定氨基酸残基（通常是丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸）上添加一个磷酸基团的过程，通常由蛋白激酶催化，可改变蛋白质的活性、构象和功能。4.交叉对话：指不同的细胞信号通路之间相互影响、相互作用的现象，包括信号通路的协同激活、抑制或独立运作，共同调控复杂的细胞行为。四、简答题1.答：RTK介导的信号转导过程通常始于细胞外配体（如生长因子）与RTK的特异性结合，导致受体二聚化（或寡聚化），激活其intrinsic酪氨酸激酶活性。受体自身发生酪氨酸磷酸化，形成磷酸化位点，进而招募并磷酸化下游接头蛋白（如Grb2）。接头蛋白再激活小GTP酶（如Ras），Ras激活下游的信号转导分子（如RAF），进而激活MAPK级联反应。最终，信号通过转录因子等传递至细胞核，调控基因表达，产生生物学效应。整个过程涉及受体磷酸化、下游蛋白招募、信号级联放大等步骤。2.答：cAMP信号通路的基本过程是：细胞外信号分子（如肾上腺素）与细胞膜上的GPCR结合，激活其偶联的G蛋白（Gs），Gs的α亚基解离并激活腺苷酸环化酶（AC）。活化的AC催化ATP水解，产生第二信使cAMP。cAMP随后结合并激活蛋白激酶A（PKA）。活化的PKA作为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，通过磷酸化下游底物（如CREB转录因子），改变其活性或定位，进而调控目标基因的转录。关键调控点包括：受体与配体的结合、G蛋白的激活状态、AC的活性、cAMP的浓度、PKA的活性以及PKA对底物的磷酸化等。3.答：细胞信号通路的负反馈调控对于维持细胞稳态至关重要，原因在于：①防止信号过度放大和持续激活，避免对细胞造成损伤（如细胞过度增殖导致肿瘤）；②使细胞对环境变化或内部需求做出精确、及时的响应，提高信号转导的灵敏度和特异性；③维持细胞内信号环境的动态平衡，确保细胞功能的正常进行；④使细胞能够区分不同强度或持续时间的信号，从而执行不同的生物学程序。4.答：细胞外信号通过钙信号通路传递信息的过程通常如下：细胞外钙离子浓度相对稳定，当特定信号（如激素、神经递质或机械刺激）作用于细胞时，通过钙离子通道（如配体门控通道、电压门控通道或第二信使调控的通道）或钙离子泵/交换体（如PMCA、SERCA）的活动，导致细胞内钙离子浓度升高。升高的钙离子浓度作为信号分子，可以：①直接作用于钙结合蛋白（如钙调蛋白），改变其活性；②作为第二信使，激活钙依赖性酶（如CaMKs）；③与内质网或线粒体等钙库的相互作用，进一步调控钙信号。细胞通过精确调控钙离子进入、释放和泵出的速率，以及钙结合蛋白的丰度，来感知和响应钙信号，执行如肌肉收缩、神经递质释放、细胞分泌、酶活性调节等多种生物学功能。五、论述题答：细胞信号通路整合是指细胞内多种不同的信号通路并非孤立运作，而是相互联系、相互影响，形成一个复杂、动态的网络系统，共同调控细胞的复杂行为。其整合机制主要包括：1.信号分子的共享：一种信号分子可能激活多个不同的信号通路（如EGF可激活MAPK和PI3K/Akt通路）。2.通路节点的共享与交叉：不同通路可能在某个关键节点（如Ras、MEK、NF-κB）汇聚或分叉，使得信号信息得以整合。3.受体共刺激/共抑制：两种或多种不同类型的受体同时被激活，可以协同增强或抑制下游信号。4.蛋白的共享与功能耦合：同一种蛋白可能在不同通路中扮演不同角色，或不同通路蛋白发生相互作用。5.时空特异性：不同的通路在不同时间或细胞区域被激