生物化学计算题

xxx公司生物化学计算题文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度生物化学计算题：计算赖氨酸的20%被解离时的溶液pH。解答：80%20%2、计算谷氨酸的三分之二被解离时的溶液pH。解答：123、向1L1mol/L的处于等电点的甘氨酸溶液加入0.3molHCl，问所得溶液的pH值是多少？如果加入0.3molNaOH以代替HCl时，pH将是多少？解答：（1）1-0.30.30.3(2)0.70..34、计算0.25mol/L的组氨酸溶液在pH6.4时各种离子形式的浓度（mol/L）。解答：同理得：设解上述方程得：组氨酸主要以形式存在。5、分别计算谷氨酸、精氨酸和丙氨酸的等电点。解答：根据谷氨酸的解离曲线，其pI应该是它的羧基和侧链羧基的pKa之和的算术平均值。即：pI=（2.19+4.25）/2=3.22；精氨酸pI应该是它的氨基和侧链胍基的pKa之和的算术平均值，即pI=（9.04+12.48）/2=10.76；丙氨酸pI应该是它的氨基和羧基pKa值之和的算术平均值，即pI=（2.34+9.69）/2=6.02；6、计算下列肽的等电点。（1）天冬氨酰甘氨酸(2)谷胱甘肽（3）丙氨酰丙氨酰赖氨酰丙氨酸末端—COOHpK=3.58,末端pK=8.01,pK=10.58解答：Asp-Gly二肽的解离情况如下：两性离子谷胱甘肽中Glu的γ—羧基形成γ—肽键，解离情况如下：Ala—Ala—Lys—Ala四肽的解离情况如下：。（a）计算一个含有78个氨基酸的α螺旋的轴长。（b）计算此螺旋完全伸展时有多长？

解答：（a）含有78个氨基酸的α螺旋的轴长为l=78×0.15nm=11.7nm（b）此螺旋完全伸展时的长度为L=78×0.36nm=28.08nm8、某一蛋白质的多肽链除一些区段为α螺旋外，其余区段均为β构象。该蛋白质为240000，多肽链外形的长度为cm。试计算α螺旋占该多肽链的百分数（假设β构象中每氨基酸残基的长度为0.35nm）。解答：设该多肽链中α螺旋的氨基酸残基数为x，氨基酸残基总数为y。解得即α螺旋占该多肽链的百分数为59%。9、某油脂的碘值为68，皂化值为210。计算该油脂每个分子中含有多少个双键。解答：该油脂的平均相对分子质量：根据碘值的定义：100g油脂卤化时所能吸收的碘的克数。在本题中，皂化1mol油脂需要吸收碘的克数为：。的相对分子质量=2×126.9=253.8.g/mol544/253.8=2.14(mol)。因此平均每分子油脂含有两个双键。10、从植物种子中提取1g油脂，分成两份，分别测定该油脂的皂化值和碘值。测定皂化值的样品消耗KOH65mg，测定碘值的样品消耗510mg。试计算该油脂的平均相对分子质量和碘值。解答：皂化值：是指皂化1g油脂所需KOH的质量（mg）。因此该油脂的皂化值：65mg/0.5g=130；油脂的平均相对分子质量：。碘值：指100g油脂卤化时所能吸收的碘的克数。该油脂的碘值=（100/0.5）×0.51=102。11、

称取25mg蛋白酶配成25mL溶液，取2mL溶液测得含蛋白氮0.2mg，另取0.1mL溶液测酶活力，结果每小时可以水解酪蛋白产生1500μg酪氨酸，假定1个酶活力单位定义为每分钟产生1μg酪氨酸的酶量，请计算：（1）酶溶液的蛋白浓度及比活力。（2）每克纯酶制剂的总蛋白含量及总活力。解答：（1）蛋白浓度=0.2×6.25mg/2mL=0.625mg/mL；（2）比活力=（1500/60×1ml/0.1mL）÷0.625mg/mL=400U/mg；（3）总蛋白=0.625mg/mL×1000mL=625mg；（4）总活力=625mg×400U/mg=2.5×105U。12、

对于一个遵循米氏动力学的酶而言，当[S]=Km时，若V=35μmol/min，Vmax是多少μmol/min当[S]=2×10-5mol/L，V=40μmol/min，这个酶的Km是多少？若I表示竞争性抑制剂，KI=4×10-5mol/L，当[S]=3×10-2mol/L和[I]=3×10-5mol/L时，V是多少？解答：（1）当[S]=Km时，V=1/2Vmax，则Vmax=2×35=70μmol/min；（2）因为V=Vmax/(1+Km/[s]),所以Km=(Vmax/V-1)[s]=1.5×10-5mol/L；（3）因为[S]>>Km,[I],所以V=Vmax=70μmol/min；13、如果人体有1014个细胞，每个体细胞的DNA含量为6.4×109个碱基对。试计算人体DNA的总长度是多少？是太阳-地球之间距离（2.2×109公里）的多少倍？已知双链DNA每1000个核苷酸对重1×10-18g，求人体的DNA每个体细胞的DNA的总长度为：6.4×109×0.34nm=2.176×109nm=2.176m人体内所有体细胞的DNA的总长度为：2.176m×1014=2.176×10这个长度与太阳-地球之间距离（2.2×102.176×1011/2.2×109=99倍。每个核苷酸对重：1×10-18g/1000=10-21g总DNA质量：6.4×1023×10-21=6.4×102=640g。14、1mol甘油完全氧化成CO2和H2O时净生成多少molATP假设在线粒体外生成的NADH都通过磷酸甘油穿梭进入线粒体。（要求：有分析步骤，可用简图示出所经历的主要代谢过程）甘油磷酸化消耗-1ATP磷酸甘油脱氢+NADH+1.5ATP(NADH穿梭)磷酸甘油醛脱氢+NADH+1.5ATP(NADH穿梭)1,3-二磷酸甘油酸+1ATP磷酸烯醇式丙酮酸+1ATP丙酮酸氧化生成乙酰CoA+NADH+2.5ATP乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化+10ATP乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi→2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP1mol甘油完全氧化成CO2和H2O时净生成ATP+16.5molATP乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化涉及能量产生的主要代谢过程：、1分子乙酰CoA通过三羧酸循环可直接生成1分子GTP、3分子NADH+H+、1分子。1分子NADH+H+通过氧化磷酸化生成2.5分子ATP，1分子生成1.5分子ATP。所以1分子乙酰CoA彻底氧化生成1+3×2.5+1×1.5=10分子ATP。15、1mol乳酸完全氧化成CO2和H2O时净生成多少molATP假设在线粒体外生成的NADH都通过磷酸甘油穿梭进入线粒体。（要求：有分析步骤，可用简图示出所经历的主要代谢过程）乳酸脱氢酶乳酸+NAD丙酮酸+NADH，此反应在细胞溶胶（细胞浆）中进行。在肝脏细胞匀浆体系中，细胞溶胶中生成的NADH是通过磷酸甘油穿梭系统进入线粒体内氧化。丙酮酸+NAD→乙酰CoA+NADH（线粒体，丙酮酸脱氢酶系）乙酰CoA进入三羧酸循环乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi→2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP1摩尔乳酸彻底氧化成CO2和H2O生成ATP的摩尔数为：10+1.5+2.5=14ATP16、试比较硬脂肪酸、油酸、亚油酸以及亚麻酸完全氧化产生的ATP数。解答：硬脂肪酸为18碳饱和脂肪酸，经8次β—氧化产生8分子NADH+H+、8分子和9分子的乙酰CoA，脂肪酸的激活消耗2个ATP，所以硬脂肪酸完全氧化产生的ATP数：含有一个或多个不饱和双键的脂肪酸完全氧化除了需要β—氧化的酶以外，还需要△3—顺—△2—反烯脂酰—CoA异构酶、2,4—二烯酰脂—CoA还原酶和2,3—二烯酰脂—CoA异构酶参与。从能量角度看，多1个双键，会少1次酰基CoA脱氢酶催化的脱氢反应，少生成1个，因此亚油酸完全氧化产生的ATP总数应是120—3=117（个），同理，油酸应产生120—1.5=118.5个ATP，亚麻酸应该产生120—4.5=115.5个ATP。17、试比较1分子软脂肪酸和8分子丙酮酸彻底氧化所生成ATP的数量，并简要写出与能量相关的反应过程。解答：软脂肪酸氧化时与能量相关的反应过程：能量过程：，ATPAMP与产能相关的过程：1分子软脂酸含16个碳原子，每一次β—氧化生成1分子、1分子NADH+H+，脱下1分子乙酰CoA，最后一次丁酰CoA彻底氧化生产2分子乙酰CoA，故软脂酸彻底氧化共进行7次β—氧化，产生7分子，7分子NADH+H+和8分子乙酰CoA，1分子NADH通过呼吸链生成2.5分子ATP，1分子通过呼吸链生成1.5分子ATP，故生成总数为：7×1.5+7×2.