生物化学计算题：1、 计算赖氨酸的+-3NH ε 20%被解离时的溶液pH 。

解答：80% ±Lys 20% -Lys9.941lg 53.10][][lg 3.510][][lg =+=+=+=±-lys lys pKa pH 质子供体质子受体 2、计算谷氨酸的COOH -γ三分之二被解离时的溶液pH 。

解答：±Glu -Glu1 2 6.412lg 25.4][lg =+=+=±-Glu Glu pKa pH 3、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 71.23.07.0lg 34.2][][lg 1=+=+=+±Gly Gly pKa pH (2)0.7 ±Gly 0..3 -Gly4、计算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： ][][lg 21+++=His His pKa pH 同理得： 4)82.14.6(221080.310][][][][lg 82.14.6⨯==→+=--++++His His His His 51.210][][][][lg 00.64.6)0.64.6(==→+=--+±+±His His His His 3)17.94.6(107.110][][][][lg 17.94.6---±-±-⨯==→+=His His His His 25.0][][][][2=+++-±++His His His His设x His =±][解上述方程得：组氨酸主要以+±His His 和形式存在。

5、分别计算谷氨酸、精氨酸和丙氨酸的等电点。

解答：（1）根据谷氨酸的解离曲线，其pI 应该是它的-α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-α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；（3）丙氨酸pI 应该是它的-α氨基和-α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10.2=COOHpK ,07.93=-+pK NH 末端53.4=-COOHpK β(2)谷胱甘肽62.9,66.8,53.3,12.23=-=-=-=-+SHpK pK NH COOHpK Gly COOHpK Glu 末端末端α（3）丙氨酰丙氨酰赖氨酰丙氨酸末端—COOH pK=3.58,末端+3NH —pK=8.01,+-3NH εpK=10.58解答：（1）Asp-Gly 二肽的解离情况如下：两性离子32.32/)53.410.2(2/)(21=+=+=pK pK pI（2）谷胱甘肽中Glu 的γ—羧基形成γ—肽键，解离情况如下：83.2)53.312.2(2/)(21=+=+=pK pK pI（3）Ala —Ala —Lys —Ala 四肽的解离情况如下：30.92/)85.1001.8(2/)(32=+=+=pK pK pI 。

7、 （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 =78×0.15 nm =11.7nm（b ）此螺旋完全伸展时的长度为L=78×0.36 nm =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r M 为240 000，多肽链外形的长度为51006.5-⨯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 。

⎩⎨⎧=⨯=-+240000110)(1006.5)(35.015.02y nm x y x解得59.0/=y x 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：80010/2)1000563(/)1000563(=⨯⨯=⨯⨯=皂化值r M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：g 54468)100/800(=⨯。

2I 的相对分子质量=2×126.9=253.8. g/mol 544/253.8=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KOH 65 mg ，测定碘值的样品消耗2I 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：65 mg /0.5g=130；油脂的平均相对分子质量：mol g M r /1292301/)1000563(/)1000563(=⨯⨯=⨯⨯=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]=K m 时，若V=35μmol/min ，V max 是多少μmol/min ？当[S]=2×10 -5mol/L ，V=40μmol/min ，这个酶的K m 是多少？若I 表示竞争性抑制剂，K I =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]=K m 时，V=1/2V max ，则V max =2×35=70μmol/min ；（2）因为V=V max /(1+K m /[s]),所以K m =(V max /V-1)[s]=1.5×10 -5mol/L ；（3）因为[S]>>K m ,[I],所以V=V max =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 的总质量。

每个体细胞的DNA 的总长度为：6.4×109×0.34nm = 2.176×109 nm= 2.176m人体内所有体细胞的DNA 的总长度为：2.176m×1014 = 2.176×1011km这个长度与太阳-地球之间距离（2.2×109公里）相比为：2.176×1011/2.2×109 = 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CO 2和H 2O 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 A TP(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 +Pi→2 CO 2 +3 NADH +3H ++FADH 2+GTP1mol 甘油完全氧化成CO 2和H 2O 时净生成A TP +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：2CO +-−−−−→−酮戊二酸异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶α+NAD ++H NADH2CO CoA +-−−−−−−−→−--琥珀酰酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合体αα+NAD ++H NADHHSCoA CoA CoA +−−−−−→−--琥珀酸琥珀酰合成酶琥珀酰、+NAD ++H NADH2FADH FAD +−−−−→−+延胡索酸琥珀酸琥珀酸脱氢酶++++−−−−→−+H NADH NAD 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NADH+H +、1分子2FADH 。

1分子NADH+H + 通过氧化磷酸化生成2.5分子A TP ，1分子2FADH 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CO 2和H 2O 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。

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 +Pi→2 CO 2 +3 NADH+3H + +FADH 2+GTP1摩尔乳酸彻底氧化成CO 2和H 2O 生成ATP 的摩尔数为：10+1.5+2.5 =14 ATP16、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。