2025年大学《化学生物学》专业题库- 细胞自噬调控机制的研究

2025年大学《化学生物学》专业题库——细胞自噬调控机制的研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种过程不属于自噬的范畴？A.巨自噬B.微自噬C.分子伴侣介导的自噬D.胞吐作用2.下列哪个基因编码的自噬关键激酶？A.ATG5B.ATG7C.ULK1D.MAP1LC33.mTOR信号通路在自噬调控中的作用是？A.促进自噬B.抑制自噬C.既促进也抑制自噬D.不影响自噬4.下列哪种分子是自噬体的标志物？A.LC3-IB.LC3-IIC.p62D.ATG55.自噬在细胞应激反应中的作用不包括？A.清除受损蛋白B.清除细胞器C.促进细胞增殖D.维持细胞稳态6.下列哪种疾病与自噬功能障碍有关？A.肿瘤B.神经退行性疾病C.传染病D.以上都是7.下列哪种药物可以作为自噬抑制剂？A.3-MAB.RapamycinC.bothAandBD.neitherAnorB8.下列哪种技术可以用于检测自噬？A.WesternBlotB.qPCRC.FlowCytometryD.alloftheabove9.自噬相关基因（ATG）家族的功能是？A.调控自噬的各个步骤B.参与细胞凋亡C.调控细胞周期D.以上都不是10.AMPK信号通路在自噬调控中的作用是？A.促进自噬B.抑制自噬C.既促进也抑制自噬D.不影响自噬二、填空题（每空1分，共10分）1.自噬是一种细胞内机制，通过______来清除细胞内的受损蛋白和细胞器。2.LC3是一种自噬相关蛋白，它在自噬体的形成过程中被______。3.mTOR信号通路是细胞生长和存活的关键通路，它通常通过______自噬。4.自噬在细胞应激反应中起着______的作用，例如在营养缺乏、缺氧和氧化应激等情况下。5.自噬相关基因（ATG）家族在自噬的______、______和______中发挥着关键作用。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述巨自噬和微自噬的区别。2.简述mTOR信号通路如何调控自噬。3.简述自噬在细胞应激反应中的作用。4.简述自噬与肿瘤发生发展的关系。四、论述题（10分）结合具体实例，论述自噬调控的复杂性和多样性，并分析自噬在疾病治疗中的潜在应用价值。五、实验设计题（20分）设计一个实验方案，用于研究某种药物对细胞自噬的影响。请详细说明实验步骤、所需试剂和仪器、观察指标等。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.B5.C6.D7.C8.D9.A10.A二、填空题1.自噬体降解2.修饰和定位3.抑制4.适应5.启动、延伸、成熟三、简答题1.巨自噬和微自噬的区别：*巨自噬：是指细胞质内物质被膜包裹形成自噬体，然后自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终内含物被降解。巨自噬是自噬最主要的形式，通常发生在需要清除大量细胞质内容物时。*微自噬：是指细胞膜内陷，包裹细胞外或细胞内物质形成自噬体，然后自噬体与溶酶体融合，内含物被降解。微自噬通常发生在需要清除少量细胞外物质或细胞膜成分时。*区别：主要区别在于自噬体的来源不同，巨自噬体的膜来源于细胞质膜，而微自噬体的膜来源于细胞膜。2.mTOR信号通路如何调控自噬：*mTOR（哺乳动物靶标củamTOR）是一个关键的细胞信号通路，参与细胞生长、增殖、代谢和自噬的调控。*当细胞处于营养充足、生长信号旺盛的状态时，mTOR通路被激活，进而抑制自噬相关基因（如ULK1）的表达和活性，从而抑制自噬。*当细胞处于营养缺乏、应激状态时，mTOR通路被抑制，进而激活自噬相关基因（如ULK1）的表达和活性，从而促进自噬。3.自噬在细胞应激反应中的作用：*自噬在细胞应激反应中起着重要的适应作用，可以帮助细胞清除受损蛋白和细胞器，维持细胞内环境的稳定。*在营养缺乏时，自噬可以分解细胞内的蛋白质和脂质，为细胞提供能量和原材料。*在氧化应激时，自噬可以清除产生过氧化物的受损细胞器，如线粒体。*在病毒感染时，自噬可以清除病毒颗粒，限制病毒的复制。4.自噬与肿瘤发生发展的关系：*自噬在肿瘤发生发展中扮演着复杂的双重角色。*促进肿瘤发生发展：自噬可以促进肿瘤细胞的增殖、存活、侵袭和转移。例如，自噬可以提供肿瘤细胞生长所需的能量和原材料，也可以清除抑制肿瘤细胞增殖的蛋白。*抑制肿瘤发生发展：自噬也可以抑制肿瘤发生发展。例如，自噬可以清除导致肿瘤发生的突变蛋白，也可以清除病毒感染细胞，从而抑制肿瘤的发生。四、论述题结合具体实例，论述自噬调控的复杂性和多样性，并分析自噬在疾病治疗中的潜在应用价值。自噬是一个复杂且动态的细胞过程，其调控机制受到多种因素的精密控制，包括细胞内外信号、自噬相关基因的表达和活性、以及自噬相关蛋白的相互作用等。自噬调控的复杂性体现在以下几个方面：*信号通路的交叉调控：多种信号通路，如mTOR、AMPK、ULK1等，都参与自噬的调控，这些信号通路之间存在着复杂的相互作用，共同调节自噬的水平。*自噬相关基因的多样性：自噬相关基因（ATG）家族包含数十个基因，每个基因都参与自噬的特定步骤，这些基因的协同作用保证了自噬过程的顺利进行。*自噬亚型的多样性：根据自噬体的来源和内含物，自噬可以分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬等多种亚型，不同亚型具有不同的生物学功能。自噬在疾病治疗中具有巨大的潜在应用价值。例如：*肿瘤治疗：通过抑制肿瘤细胞的自噬，可以提高肿瘤对化疗和放疗的敏感性。例如，3-MA和Rapamycin等自噬抑制剂已被用于肿瘤治疗的临床研究。*神经退行性疾病治疗：神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病，与自噬功能障碍有关。通过促进自噬，可以清除积累的致病蛋白，从而治疗这些疾病。*传染病治疗：自噬可以清除病毒感染细胞，因此可以用于抗病毒治疗。例如，一些抗病毒药物可以诱导自噬，从而清除病毒感染细胞。五、实验设计题设计一个实验方案，用于研究某种药物对细胞自噬的影响。请详细说明实验步骤、所需试剂和仪器、观察指标等。实验目的：研究某种药物对细胞自噬的影响。实验步骤：1.细胞培养：选择合适的细胞系（如HeLa细胞），在含有合适培养基的细胞培养皿中培养细胞至对数生长期。2.药物处理：将细胞分为对照组和实验组，对照组加入正常培养基，实验组加入不同浓度的药物处理细胞，孵育一定时间（例如24小时或48小时）。3.自噬检测：*WesternBlot：提取细胞总蛋白，进行WesternBlot实验，检测LC3-II/LC3-I的比值。LC3-II/LC3-I的比值升高表明自噬活性增强。*自噬体观察：通过透射电子显微镜观察细胞内的自噬体。自噬体的数量增多表明自噬活性增强。*qPC