生化期中考试试卷及答案

生化期中考试及答案1.单项选择题（每题2分，共20分）1.1在pH7.4的生理条件下，下列哪种氨基酸的侧链几乎完全带正电？A.谷氨酸B.组氨酸C.赖氨酸D.酪氨酸答案：C。赖氨酸ε-氨基pKa≈10.5，生理pH下质子化率>99%。1.2某酶催化反应服从米氏方程，若加入竞争性抑制剂后，下列哪组动力学参数变化正确？A.Vmax不变，Km增大B.Vmax减小，Km不变C.Vmax与Km均增大D.Vmax与Km均减小答案：A。竞争性抑制剂与底物竞争结合活性中心，表观Km升高，Vmax不变。1.3下列哪种辅酶直接参与α-酮戊二酸脱氢酶复合体的氧化脱羧反应？A.TPPB.生物素C.磷酸吡哆醛D.四氢叶酸答案：A。TPP（硫胺素焦磷酸）催化α-酮酸脱羧。1.4在Westernblot中，封闭步骤常用5%脱脂奶粉，其主要作用是：A.提供底物B.封闭PVDF膜上未结合位点C.增强ECL信号D.固定蛋白答案：B。脱脂奶粉中的酪蛋白占据膜上疏水位点，降低非特异结合。1.5下列哪段序列最可能被预测为跨膜α-螺旋？A.PPGPPGPPGPPGB.KKEEEKKEEEC.LIVLIVLIVLIVD.GSGSGSGSGS答案：C。疏水氨基酸Leu、Ile、Val易形成膜内α-螺旋。1.6若某DNA片段含20%腺嘌呤，则其Tm值相对于含30%腺嘌呤的同长度片段会：A.升高B.降低C.不变D.先升后降答案：A。A=T含量越低，G≡C含量越高，Tm越高。1.7下列哪种突变最可能导致蛋白质功能完全丧失？A.Val→IleB.Arg→LysC.Gly→ProD.Trp→终止密码子答案：D。提前引入终止密码子产生截短蛋白，通常失活。1.8在肝脏中，糖异生关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）主要受哪种激素诱导表达？A.胰岛素B.胰高血糖素C.甲状腺素D.雌激素答案：B。胰高血糖素通过cAMP-PKA通路激活CREB，上调PEPCK基因转录。1.9下列哪种脂质在质膜中含量最高？A.磷脂酰乙醇胺B.磷脂酰胆碱C.鞘磷脂D.心磷脂答案：B。哺乳动物质膜中磷脂酰胆碱占磷脂总量约40–50%。1.10下列哪种技术可直接测定蛋白质-蛋白质相互作用亲和力（Kd）？A.酵母双杂交B.表面等离子共振（SPR）C.免疫共沉淀D.蓝白斑筛选答案：B。SPR实时检测结合解离曲线，可拟合Kd。2.多项选择题（每题3分，共15分；每题至少两个正确答案，多选少选均不得分）2.1关于tRNA结构，下列叙述正确的是：A.二级结构呈三叶草形B.3'端CCA序列由转录后加工添加C.反密码子环与mRNA配对D.二氢尿嘧啶环负责结合氨酰tRNA合成酶答案：A、B、C、D。2.2下列哪些步骤属于胆固醇合成途径的限速调控点？A.HMG-CoA还原酶催化B.鲨烯单加氧酶催化C.鲨烯环氧化D.胰岛素诱导HMG-CoA还原酶降解答案：A、D。HMG-CoA还原酶为限速酶，胰岛素通过泛素化促进其降解。2.3下列哪些因素可使血红蛋白氧解离曲线右移？A.2,3-BPG浓度升高B.CO2分压升高C.pH降低D.温度降低答案：A、B、C。波尔效应与温度效应。2.4下列哪些酶属于丝氨酸蛋白酶家族？A.胰凝乳蛋白酶B.弹性蛋白酶C.羧肽酶AD.凝血因子Xa答案：A、B、D。羧肽酶A为金属蛋白酶。2.5下列哪些修饰属于表观遗传调控？A.DNA甲基化B.组蛋白乙酰化C.组蛋白泛素化D.miRNA介导的mRNA降解答案：A、B、C。miRNA作用属转录后调控，不直接修饰染色质。3.判断题（每题1分，共10分；正确写“T”，错误写“F”）3.1丙酮酸脱氢酶复合体磷酸化后活性增强。F3.2线粒体内膜胆固醇含量高于外膜。F3.3真核mRNA的5'帽结构可保护其免受5'→3'外切酶降解。T3.4SDS中，蛋白质迁移率与等电点无关。T3.5核酶（ribozyme）本质是RNA，可催化肽键形成。T3.6脂肪酸β-氧化每轮产生1分子FADH2与1分子NADPH。F3.7CRISPR-Cas9系统中，Cas9蛋白负责识别靶序列。F3.8胰岛素受体属于受体酪氨酸激酶。T3.9高尔基体糖基化修饰起始于N-乙酰葡糖胺转移。F3.10葡萄糖激酶Km值高于己糖激酶，利于肝糖原合成。T4.填空题（每空1分，共15分）4.1胰凝乳蛋白酶的催化三联体由________、________、________组成。答案：His57、Asp102、Ser195。4.21分子软脂酸（16:0）彻底氧化净生成________分子ATP。答案：106。4.3真核生物核糖体大亚基rRNA为________S。答案：28。4.4胆固醇合成起始底物为________，限速酶为________。答案：乙酰CoA、HMG-CoA还原酶。4.5血红蛋白F（HbF）对2,3-BPG亲和力________于HbA，故氧亲和力________。答案：低、高。4.6丙酮酸羧化酶生物素辅基通过________键与酶蛋白相连。答案：酰胺。4.7在PCR中，TaqDNA聚合酶最适延伸温度约为________℃。答案：72。4.8质膜上Na+/K+-ATPase每水解1分子ATP，泵出________Na+，泵入________K+。答案：3、2。4.9线粒体DNA编码________种tRNA。答案：22。4.10真核mRNApoly(A)尾长约________nt。答案：50–250。5.名词解释（每题4分，共20分）5.1别构效应答案：效应分子结合于蛋白质非活性位点，诱导构象变化，进而改变活性位点催化或结合能力的现象。典型例子：ATP对磷酸果糖激酶-1的负向别构调节。5.2氧化磷酸化答案：电子沿呼吸链传递释放能量，驱动质子跨线粒体内膜泵出，形成电化学梯度；质子经ATP合酶回流时偶联ADP+Pi→ATP的过程。P/O比约为2.5（NADH）与1.5（FADH2）。5.3分子伴侣答案：一类协助新生肽链正确折叠、防止聚集的蛋白质，如Hsp70、GroEL/GroES；通过ATP驱动的构象循环提供隔离环境或局部变性力，帮助底物达到天然态。5.4糖异生答案：非糖前体（乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸、甘油）在肝、肾皮质转化为葡萄糖的过程；关键酶：丙酮酸羧化酶、PEPCK、果糖-1,6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶；耗能：4ATP+2GTPperGlc。5.5表观遗传答案：不改变DNA序列但可遗传并影响基因表达的机制，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控；可逆且受环境调控，如孕期饮食改变后代甲基化谱。6.简答题（每题8分，共24分）6.1描述凝胶过滤层析分离蛋白质的原理，并说明如何根据洗脱体积估算分子量。答案：凝胶过滤（分子筛）利用多孔惰性微球，大分子无法进入孔道先流出，小分子后流出；分配系数Kd=(Ve−Vo)/(Vt−Vo)，其中Vo为外水体积，Vt为柱床体积；以LogMr对Kd作图得标准曲线，未知蛋白Ve代入即可估算分子量；注意球状与纤维状蛋白标准差异，需选同类型标准品。6.2比较DNA与RNA在化学结构、稳定性、功能上的五点差异。答案：①糖：DNA含2'-脱氧核糖，RNA含核糖；②碱基：DNA含T，RNA含U；③稳定性：DNA无2'-OH，抗碱水解，RNA易水解；④结构：DNA多为双螺旋，RNA单链可形成复杂二级结构；⑤功能：DNA主要储存遗传信息，RNA参与转录、翻译、调控、催化。6.3解释为何高脂低糖饮食初期血酮升高，而长期适应后血酮下降。答案：初期胰岛素低、胰高血糖素高，脂解活跃，肝生酮旺盛，血酮↑；脑摄取酮体有限，大量酮体堆积；长期适应后，脑摄取酮体效率↑，肌肉利用脂肪酸↑，肝外消耗酮体↑，故血酮回落但仍高于基线。7.计算题（共16分）7.1某10kDa蛋白质经DTT还原后，SDS显示单一条带，迁移距离6.0cm；标准蛋白LogMr对迁移距离标准曲线为y=−0.20x+2.10（y=LogMr，x=迁移距离cm）。求该蛋白表观分子量，并解释为何与理论值差异较大。答案：代入x=6.0，y=−0.20×6.0+2.10=0.90，Mr=10^0.90≈7.9kDa；差异原因：蛋白质为糖蛋白，SDS结合受阻，表观分子量偏低；或含异常高比例Pro，构象异常。7.2某酶促反应Km=0.5mmol·L⁻¹，Vmax=100μmol·L⁻¹·min⁻¹。当[S]=2mmol·L⁻¹时，计算v；若加入竞争性抑制剂使表观Km=1mmol·L⁻¹，求新v；并求抑制剂存在时达到原v所需的[S]。答案：无抑制剂：v=Vmax[S]/(Km+[S])=100×2/(0.5+2)=80μmol·L⁻¹·min⁻¹。有抑制剂：v'=100×2/(1+2)=66.7μmol·L⁻¹·min⁻¹。设所需[S']=x，100x/(1+x)=80，解得x=4mmol·L⁻¹。8.综合应用题（共30分）8.1实验设计：验证“某植物提取物X通过抑制HMG-CoA还原酶降低胆固醇合成”。要求：写出实验分组、检测指标、数据统计方法、预期结果与备选方案。答案：分组：空白对照、模型组（高脂饮食）、阳性对照（辛伐他汀）、低中高剂量X组，每组10只C57BL/6小鼠，雌雄各半，持续8周。指标：①血清总胆固醇、LDL-C、HDL-C（酶法）；②肝HMG-CoA还原酶活性（放射性底物[14C]HMG-CoA，测MVA生成）；③肝胆固醇合成速率（重水标记，GC-MS测deuterium掺入胆固醇）；④蛋白水平（Westernblot检测HMG-CoA还原酶表达）；⑤基因水平（qPCR测HMGCRmRNA）。统计：ANOVA+Tukey多重比较，显著性α=0.05。预期：X组呈剂量依赖性降低血清TC、LDL-C，肝酶活性下降，合成速率降低，蛋白表达下调，mRNA无显著变化，提示翻译后抑制。备选：若mRNA亦下调，补充报告基因实验，构建HMGCR启动子-luciferase质粒，转染HepG2，测荧光素酶活性，判断是否为转录抑制。8.2案例分析：一名新生儿出现低血糖、肝大、乳酸酸中毒，基因检测发现GLUT2突变。问题：（1）解释症状生化机制；（2）给出两项实验室确诊指标；（3）提出饮食干预原则。答案：（1）GLUT2缺陷导致肝、胰岛β细胞葡萄糖转运受阻，肝糖输出不足→低血糖；糖原堆积→肝大；糖酵解↑→乳酸↑→酸中毒；胰岛素分泌受损→加重高血糖-低血糖波动。（2）①口服半乳糖耐量试验：血葡萄糖上升极缓，血乳糖/半乳糖比值>5；②基因测序：SLC2A2双等位基因致病突变。（3）饮食：少量多餐，夜间持续胃管葡萄糖供给，限制半乳糖/果糖，使用生玉米淀粉缓释葡萄糖，目标血糖>3.9mmol·L⁻¹。8.3数据解读：下表为某实验室测定不同pH下酶活性（相对值%）。pH4.05.06.07.08.09.0活性1235781008245要求：绘制pH-活性曲线，指出最适pH，分析pH影响酶活性的分子机制，并提出若该