高校环境生物化学考试试卷

高校环境生物化学考试试卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1.环境生物化学的核心研究范畴不包含以下哪项？A.生物分子对污染物的响应机制B.微生物降解有机污染物的代谢途径C.大气污染物的光化学氧化动力学D.植物对重金属的富集与解毒机制（提示：环境生物化学聚焦生物-污染物相互作用，光化学氧化属于化学动力学范畴，选C）2.下列生物大分子中，与污染物“生物富集”关联最密切的是？A.核酸B.脂质C.蛋白质D.糖类（提示：脂质的脂溶性为污染物提供“储存库”，选B）3.酶的“活性中心”本质是？A.酶分子中结合底物并催化反应的特定区域B.酶分子中富含金属离子的区域C.酶分子与辅酶共价结合的区域D.酶分子的所有氨基酸残基（提示：活性中心是催化底物转化的功能区域，选A）4.属于生物修复技术的是？A.化学沉淀法处理重金属废水B.植物根系分泌有机酸溶解土壤磷素C.微生物降解石油污染的海滩沉积物D.膜分离技术回收废水中的蛋白质（提示：生物修复依赖生物代谢作用，选C）5.三羧酸循环中，催化“草酰乙酸+乙酰CoA→柠檬酸”的关键酶是？A.柠檬酸合酶B.异柠檬酸脱氢酶C.α-酮戊二酸脱氢酶D.琥珀酸脱氢酶（提示：柠檬酸合酶是三羧酸循环的起始酶，选A）6.污染物生物转化的Ⅰ相反应不包括？A.氧化B.还原C.水解D.葡萄糖醛酸结合（提示：结合反应属于Ⅱ相反应，选D）7.生物膜的主要结构组分是？A.脂质+蛋白质B.糖类+核酸C.脂质+核酸D.蛋白质+糖类（提示：生物膜以磷脂双分子层为骨架，镶嵌蛋白质，选A）8.典型的环境内分泌干扰物是？A.二氧化硫B.多氯联苯（PCBs）C.一氧化碳D.重金属铅（提示：PCBs可模拟激素干扰内分泌系统，选B）9.光合作用“光反应”的核心产物不包含？A.ATPB.NADPHC.O₂D.葡萄糖（提示：葡萄糖是暗反应（卡尔文循环）产物，选D）10.微生物降解有机污染物的代谢途径中，不涉及的是？A.糖酵解B.三羧酸循环C.脂肪酸β-氧化D.卡尔文循环（提示：卡尔文循环是光合固碳途径，降解依赖分解代谢，选D）二、填空题（每空1分，共20分）1.环境生物化学研究生物系统与环境污染物的相互作用及其分子机制。2.酶的催化特性包括高效性、专一性、可调节性和对环境因子的敏感性。3.生物修复技术按修复主体分为植物修复、微生物修复和动物修复（如蚯蚓-微生物联合修复）。4.污染物的生物富集是指生物从环境中吸收并浓缩污染物，使其体内浓度远高于环境的过程。5.生物膜的“流动镶嵌模型”认为，膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质以镶嵌、贯穿或附着形式存在。6.细胞呼吸的三个阶段依次为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化（电子传递链）。7.重金属的生物转化途径包括甲基化、还原和络合（如与金属硫蛋白结合）。8.Ⅱ相生物转化反应通过将污染物与葡萄糖醛酸、硫酸等极性分子结合，增强其水溶性与排泄性。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述酶的“竞争性抑制”特点及应用实例特点：抑制剂与底物结构相似，竞争结合酶的活性中心；增加底物浓度可解除抑制；动力学表现为：Km（米氏常数）增大，Vmax（最大反应速率）不变。实例：磺胺类药物与细菌合成叶酸的底物（对氨基苯甲酸）结构相似，竞争结合二氢叶酸合成酶，抑制叶酸合成，阻碍细菌繁殖（叶酸是核酸合成的关键前体）。2.分析生物膜对污染物的转运机制（至少2种）被动扩散：脂溶性污染物（如多环芳烃）顺浓度梯度通过磷脂双分子层，无需能量（如O₂、CO₂的跨膜运输）。主动运输：污染物（如重金属离子）逆浓度梯度转运，需载体蛋白和ATP供能（如细胞通过ATP酶泵排出镉离子）。易化扩散：借助载体蛋白顺浓度梯度转运（如葡萄糖通过载体进入细胞），需载体但不耗能。3.说明“微生物-植物联合修复石油污染土壤”的原理微生物降解：石油烃（如烷烃、芳香烃）被微生物（如假单胞菌、不动杆菌）作为碳源/能源利用，通过β-氧化、芳香烃开环等途径降解为CO₂和H₂O，或转化为细胞物质。植物促进：植物根系分泌有机酸、酶类，溶解土壤石油烃并促进微生物生长；部分植物（如紫花苜蓿）可直接吸收轻烃并通过蒸腾作用挥发。协同作用：植物改善土壤结构（如增加孔隙度），促进污染物迁移；微生物固定重金属（如铅、镉），降低植物毒性。四、论述题（30分）题目：论述“环境污染物的生物降解途径”及其在环境治理中的应用一、生物降解途径分类1.好氧降解：有氧条件下，微生物通过三羧酸循环等代谢途径，将污染物（如石油烃、酚类）氧化为CO₂和H₂O。例如，苯的好氧降解需先经加氧酶开环为邻苯二酚，再通过β-氧化分解。2.厌氧降解：无氧环境中，污染物（如氯代烃、多环芳烃）通过产甲烷菌、硫酸盐还原菌等协同作用逐步还原降解。例如，四氯乙烯的厌氧脱氯转化为乙烯（毒性降低）。3.共代谢降解：微生物以其他有机物为碳源时，非生长底物（如难降解污染物）被“附带”降解。例如，甲烷氧化菌降解三氯乙烯（TCE）。二、环境治理应用1.水污染控制：活性污泥法：利用微生物群落降解废水中的COD、BOD，通过曝气提供好氧环境，促进污染物氧化（如处理印染废水）。厌氧生物处理（如UASB）：处理高浓度有机废水（如啤酒废水），产甲烷的同时降解污染物，实现“能源回收+污染治理”。2.土壤污染修复：石油污染土壤的微生物修复：接种高效降解菌（如基因工程菌），或添加N、P营养促进土著菌生长，加速烃类分解（如海滩石油污染修复）。重金属-有机物复合污染修复：超积累植物（如蜈蚣草富集砷）与根际微生物（如菌根真菌）协同，同步降解有机物、固定重金属。3.大气污染治理：生物滤池处理VOCs：滤料上的微生物（如酵母菌、细菌）将甲苯、苯乙烯等降解为CO₂，适用于低浓度废气（如喷漆车间废气处理）。三、技术优势与挑战优势：环境友好（无二次污染）、成本低、可原位修复；能降解复杂污染物（如多环芳烃）。挑战：降解效率受温度、pH、溶解氧等环境因子限制；难降解污染物（如多氯联苯）需基因工程菌强化；修复周期较长（如土壤修复需数月至数年）。参考答案（供评卷参考）选择题：1.C2.B3.A4.C5.A6.D7.A8.B9.D10.D填空题、简答题、论述题需结合知识点分析，答案不唯一，逻辑