1、生物化学计算题：1、 计算赖氨酸的 20%被解离时的溶液 pH。3NH解答：80% 20% LysLys9.41lg53.0lg3.510lg pKaH质 子 供 体质 子 受 体2、计算谷氨酸的 三分之二被解离时的溶液 pH。COH解答：GluGlu1 2 6.41lg5.lgpKaH3、向 1 L 1 mol/L 的处于等电点的甘氨酸溶液加入 0.3 mol HCl， 问所得溶液的 pH 值是多少？如果加入 0.3 mol NaOH 以代替 HCl 时，pH 将是多少？解答：（1） 1-0.3 0.3 0.3 71.230lg4.2lg1 GypKaH(2)0.7 03 GlyGly4、计
2、算 0.25 mol/L 的组氨酸溶液在 pH 6.4 时各种离子形式的浓度（mol/L） 。解答：同理得：lg21HispKa 4)82.146(2 0308.46 i5.lg0. ).(si 3)17.946(0017.946 Hi2.2 sisHi设 解上述方程得：x组氨酸主要以 形式存在。His和5、分别计算谷氨酸、精氨酸和丙氨酸的等电点。解答：（1）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；（2）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
3、 + 12.48）/2 =10.76；（3）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，末 端 10.2COHpK,07.93pKNH末 端 53.4COHpK(2)谷胱甘肽 62.9,6.8,53.,. SHpKNCGlyGlu 末 端末 端 （3）丙氨酰丙氨酰赖氨酰丙氨酸末端COOH pK=3.58,末端 pK=8.01, pK=10.583解答：（1）Asp-Gly 二肽的解离情况如下：两性离子32./)5.4102(/)(21 pKI（2）谷胱甘肽中 Glu 的 羧
4、基形成 肽键，解离情况如下： 83.2)5.12(/)(21 pKI（3）AlaAlaLysAla 四肽的解离情况如下：。30.92/)85.10.(2/)(32 pKI7、 （a）计算一个含有 78 个氨基酸的 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 螺旋的轴长为 l =780.15 nm =11.7nm（b）此螺旋完全伸展时的长度为 L=780.36 nm =28.08nm8、某一蛋白质的多肽链除一些区段为 螺旋外，其余区段均为 构象。该蛋白质 为rM240 000，多肽链外形的长度为 cm。试计算 螺旋占该多肽链的百分数（假设5106.构象中每
5、氨基酸残基的长度为 0.35nm） 。解答：设该多肽链中 螺旋的氨基酸残基数为 x，氨基酸残基总数为 y。2401)(.5)(3.5.02ynmxx解得 即 螺旋占该多肽链的百分数为 59%。9./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： 801/2)563(/)10563( 皂 化 值rM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=2126.9=253.8. g48(Ig/mol 544/253.8=2.14(mol)。因此平均每分子油脂
6、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 KOH 65 mg，测定碘值的样品消耗 510mg。试计算该油脂的平均相对分2I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：65 mg /0.5g=130；油脂的平均相对分子质量：。molgMr /12930/)563(/)10563( 皂 化 值碘值：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
7、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 1500g酪氨酸，假定 1 个酶活力单位定义为每分钟产生 1g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=0.26.25mg/2mL=0.625mg/mL；（2）比活力=（1500/601ml/0.1mL）0.625mg/mL=400U/mg；（3）总蛋白=0.625mg/mL1000mL=625mg；（4）总活力=625mg400U/mg=2.510 5U。12、 对于一个遵循米氏动力学的酶而言，当S=K m 时，若 V=35mol/min，V m
8、ax 是多少mol/min？当S=210 -5mol/L，V=40mol/min，这个酶的 Km 是多少？若 I 表示竞争性抑制剂，K I=410-5mol/L，当S=310 -2mol/L 和I=310 -5mol/L 时，V 是多少？解答：（1）当S=K m 时，V=1/2V max，则 Vmax=235=70mol/min；（2）因为 V=Vmax/(1+Km/s),所以 Km=(Vmax/V-1)s=1.510 -5mol/L；（3）因为SK m,I,所以 V=Vmax=70mol/min；13、如果人体有 1014 个细胞，每个体细胞的 DNA 含量为 6.4109 个碱基对。试计算
9、人体DNA 的总长度是多少？是太阳-地球之间距离（2.210 9 公里）的多少倍？已知双链DNA 每 1000 个核苷酸对重 110-18g，求人体的 DNA 的总质量。每个体细胞的 DNA 的总长度为：6.410 90.34nm = 2.176109 nm= 2.176m人体内所有体细胞的 DNA 的总长度为：2.176m1014 = 2.1761011km这个长度与太阳-地球之间距离（ 2.2109 公里）相比为：2.1761011/2.2109 = 99 倍。每个核苷酸对重：110 -18g/1000=10-21g总 DNA 质量： 6.4102310-21=6.4102=640g。14
10、、1mol 甘油完全氧化成 CO2 和 H2O 时净生成多少 mol ATP？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 +1.5 ATP(NADH 穿梭) 磷酸甘油醛脱氢 + NADH +1.5 ATP(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+3 NAD+ +FAD+GDP +Pi2 CO 2 +3
11、 NADH +3H+FADH2+GTP 1mol 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： 2C 酮 戊 二 酸异 柠 檬 酸 异 柠 檬 酸 脱 氢 酶 NAD2OoA琥 珀 酰酮 戊 二 酸 酮 戊 二 酸 脱 氢 酶 复 合 体HND、SCCoCoA 琥 珀 酸琥 珀 酰 合 成 酶琥 珀 酰2FF 延 胡 索 酸琥 珀 酸 琥 珀 酸 脱 氢 酶 HNADND草 酰 乙 酸苹 果 酸 苹 果 酸 脱 氢 酶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 NA
12、DH+H+、1 分子。2FADH1 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2FADHATP。所以 1 分子乙酰 CoA 彻底氧化生成 1+32.5+11.5=10 分子 ATP。15、1mol 乳酸完全氧化成 CO2 和 H2O 时净生成多少 mol ATP？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。
13、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+3 NAD+ +FAD+GDP +Pi2 CO 2 +3 NADH+3H+ +FADH2+GTP 1 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 =14 ATP 16、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 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2FADH生的 ATP 数： )(
14、120985.1. 个含有一个或多个不饱和双键的脂肪酸完全氧化除了需要 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 1203=117（个） ，同2F理，油酸应产生 1201.5=118.5 个 ATP，亚麻酸应该产生 1204.5=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
15、时与能量相关的反应过程：能量过程： ，PiSCoASHCoACoA 脂 酰脂 肪 酸 合 成 酶脂 酰ATP AMP与产能相关的过程： 2o FDHFD 烯 脂 酰脂 酰 脱 氢 酶脂 酰 NNCoA酮 脂 酰羟 脂 酰 脱 氢 酶羟 脂 酰1 分子软脂酸含 16 个碳原子，每一次 氧化生成 1 分子 、1 分子2FNADH+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 氧化，产生 7 分子 ，7 分子 NADH+H+和 8 分2H子乙酰 CoA，1 分子 NADH 通过呼吸链生成 2.5 分子 ATP，1 分子 通
16、过呼吸链生成 1.5 分子DATP，故生成总数为：71.5+72.5+810-2=106 分子 ATP。丙酮酸氧化时与能量相关的反应过程： 2COoA 乙 酰丙 酮 酸 丙 酮 酸 脱 氢 酶 复 合 体NADH2 酮 戊 二 酸异 柠 檬 酸 异 柠 檬 酸 脱 氢 酶 NADH2COoA 琥 珀 酰酮 戊 二 酸 酮 戊 二 酸 脱 氢 酶 复 合 体ND、SCoCoA 琥 珀 酸琥 珀 酰 合 成 酶琥 珀 酰H2FF 延 胡 索 酸琥 珀 酸 琥 珀 酸 脱 氢 酶 NADND草 酰 乙 酸苹 果 酸 苹 果 酸 脱 氢 酶故 1 分子丙酮酸通过三羧酸循环可直接生成 1 分子 GTP、4 分子 NADH+H+、1 分子。2FAH1 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2FHATP。所以 1 分子丙酮酸彻底氧化生成 1+42.5+11.5=12.5 分子 ATP。
