高中生物各类计算题地解题公式总结材料
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千里之行,始于足下。
关于高中生物计算公式最全总结以下是关于高中生物计算公式的总结:
1. 酶活性计算公式:
- 酶活性 = (反应物改变的浓度)/ (时间 x 反应体积)
2. 酶单位活性计算公式:
- 酶单位活性 = 酶活性 / 酶的总蛋白质量
3. 折射率计算公式:
- 折射率 = 入射光线速度 / 折射光线速度
4. DNA浓度计算公式:
- DNA浓度 = (A260值 x 50 ng/μL) / (窗宽 x 细胞液视差 x 100)
5. 过滤法计算公式:
- 过滤液中的细菌数目 = 滤液中的细菌数目 / 过滤液的体积
6. 稀释法计算公式:
- 初始溶液的浓度 x 初始溶液的体积 = 最终溶液的浓度 x 最终溶液
的体积
7. 突变率计算公式:
- 突变率 = 突变数量 / 总细胞数
8. 地理密度计算公式:
- 地理密度 = 群落中个体数量 / 群落面积
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锲而不舍,金石可镂。
9. 生存率计算公式:
- 生存率 = 存活个体数量 / 初始个体数量 x 100%
10. 存活率计算公式:
- 存活率 = 存活个体数量 / 初始个体数量 x 100%
这些公式是高中生物中常用的计算公式,可以帮助解决一些生物实验和研究中的定量问题。
关于高中生物计算公式最全总结不少家长反馈,孩子学生物找不到章法。
下面是小编为大家整理的关于高中生物计算公式最全总结,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!关于高中生物计算公式最全总结01有关蛋白质和核酸计算[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O 参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m ;④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;=肽键总数+氨基总数≥ 肽键总数+m个氨基数(端);O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);=肽键总数+2×羧基总数≥ 肽键总数+2m个羧基数(端);⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m);2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:①DNA基因的碱基数(至少)mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d—18(c—1)。
⑤真核细胞基因外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
高考生物计算公式总结_高二生物老师工作总结生物学是一门以生命为研究对象的科学,关于生命现象的描述、解释和规律性的总结是生物学的核心内容。
而计算公式则是生物学研究中为了表达生物现象和探索科学规律而建立的数学公式。
在高中生物学教学中,生物计算公式的学习是培养学生科学思维和计算能力的重要环节。
以下是我对高考生物计算公式的总结。
1. 相对电泳迁移率计算公式相对电泳迁移率(Rf)是指溶液中物质在毛细管或滤纸上移动的距离与溶剂移动距离之比。
计算公式为:Rf = 被测物质迁移距离 / 溶液前端移动距离2. 加速度计算公式加速度(a)是指单位时间内速度的改变量。
计算公式为:a = (末速度 - 初始速度) / 时间3. 最小维管束分析计算公式最小维管束分析是一种通过计算植物叶片中维管束总数和单位面积上维管束的数量来分析植物叶片结构的方法。
计算公式如下:最小维管束数 = 总维管束数 / 叶片面积4. 混合频率计算公式混合频率是指一个群体中有杂合基因的个体在一种基因型中占总群体个体数目的比例。
计算公式如下:混合频率 = 杂合个体数 / 总个体数5. 透过率计算公式透过率是指光线穿过被测物体时被吸收的能量的百分比。
计算公式如下:透过率 = 吸收率 / 1007. 法则系数计算公式法则系数是指在杂种后代中表现一种性状的个体与表现另一种性状的个体之间的比例关系。
计算公式如下:法则系数 = 期望表型数 / 实际表型数8. 标准差计算公式标准差是统计学中度量一组数值的离散程度的方法。
计算公式如下:标准差 = [(x1 - x)^2 + (x2 - x)^2 + ... + (xn - x)^2] / n9. 百分积计算公式百分积是指一种物质分子在一般基因型中所占的百分比。
计算公式如下:百分积 = (表型比 - 标准比) / 标准比这些计算公式涵盖了高考生物学中一些常见的计算题型,掌握了这些公式可以帮助学生更好地解决生物学中的计算问题,提高解题效率和准确性。
高考生物计算公式总结8篇篇1一、遗传学部分1. 基因频率的计算:基因频率是指在一个种群中,某个基因占该种群所有等位基因的比例。
计算时,需要知道该种群中某个基因的数量除以该种群中所有等位基因的总数。
例如,假设一个种群中有100个A基因和200个a 基因,则A基因的频率为100÷300=1/3。
2. 遗传病的概率计算:对于常见的单基因遗传病,如抗维生素D佝偻病,其发病率可通过患者人数除以总人口数来计算。
例如,一个地区有10万人,其中500人患有抗维生素D佝偻病,则该病的发病率为500÷100000=1/200。
二、生物化学部分1. 酶活力的计算:酶活力是指酶催化特定反应的能力,通常以酶的浓度或活性单位来表示。
计算时,需要知道反应速率、底物浓度和酶浓度之间的关系,即Km=底物浓度/(反应速率/酶浓度)。
例如,已知某酶在底物浓度为1mM时的反应速率为1U/mL,则该酶的Km值为1mM/(1U/mL)=1mM。
2. 生物大分子的计算:对于蛋白质和核酸等生物大分子,其相对分子质量可通过氨基酸或核苷酸的数目乘以各自的相对原子质量来计算。
例如,一个由50个氨基酸组成的蛋白质,其相对分子质量为50×128=6400。
三、生态学部分1. 种群密度的计算:种群密度是指单位面积或单位体积内某个种群的数量。
计算时,需要知道该种群在一定空间内的数量和该空间的面积或体积。
例如,一个湖泊中有100只鸭子和200只天鹅,湖泊的面积为10平方公里,则鸭子的种群密度为100÷10=10只/平方公里。
2. 生物多样性的计算:生物多样性是指一个地区或全球范围内生物种类的丰富度和分布情况。
计算时,需要知道某个地区或全球范围内生物的种类数和每个种类的数量。
例如,一个地区有10种不同的植物和5种不同的动物,每种植物和动物的数量分别为100和50,则该地区的生物多样性指数为(10×100+5×50)/(10+5)=8.33。
高中生物常见计算题总结高中生物中的计算题分散在各个章节,不利于学生的系统复习,在复习过程中,如果将这些知识系统地集中起来复习,会受到事半功倍的效果。
下面是我在复习过程中总结的一点方法,希望和各位老师同学共享。
一、有关蛋白质的计算:公式:=氨基酸数-肽链数(链状肽)1、肽键数=氨基酸数(环肽)链肽:=肽链数至少2、含游离的氨基(或羧基)数环肽:=0总数=肽链数+R基上氨基(羧基)数3、蛋白质的分子量=氨基酸的平均分子量×氨基酸数-18×水分子数4、蛋白质中N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N的总数5、蛋白质中O原子数=肽键数+2*肽链数+R基上的O原子数=氨基酸数*2+ R基上的O原子数-脱水数=各氨基酸中O的总数-脱水数6、蛋白质中H原子数=肽键数+3*肽链数+R基上的H原子数+氨基酸数=(氨基酸数+肽链数)*2+R基上的H原子数=氨基酸数*4+ R基上的H原子数-2*脱水数=各氨基酸中H的总数-2*脱水数7、不考虑DNA上的无遗传效应片段、基因的非偏码区、真核细胞基因的内含子等情况时,DNA(基因)中碱基数:中碱基数:蛋白质中氨基酸数=6:3:11.有关蛋白质相对分子质量的计算例1、组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质,其分子量为()A.12800B.11018C.11036D.8800例2、全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡,其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素,它是一种环状八肽。
若20种氨基酸的平均分子量为128,则鹅膏草碱的分子量约为( ) A.1024 B. 898C.880 D. 862例3、某蛋白质的结构示意图如下,其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。
若该蛋白质由m个氨基酸构成,则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为()A.m个18mB.(m-4)个18(m-4)C.(m-3)个18(m-3)+4D.(m-2)个18(m-2)+42、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算例4、一个蛋白质分子有三条肽链构成,共有366个氨基酸,则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是A.366和366 B.365和363C.363和363 D.3和3例5、现有1000个氨基酸,共有氨基1050个,羧基1020个,由它们合成的六条肽链中,氨基、羧基数目分别为()A.1044、1014 B.56、26C.6、6 D.1、13.有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算例6、某肽链由51个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽,则这些短肽的肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是()A.肽键总数51个所需水分子总数51个B.肽键总数42个所需水分子总数42个C.肽键总数42个所需水分子总数8个D. 肽键总数50个所需水分子总数9个例7、某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图),下列有关该过程的叙述中错误的是()A.肽键数目减少8个B.C原子减少12个C.氨基和羧基分别增加3个D.O原子数目减少1个4、氨基酸中的各原子的数目计算例8、谷氨酸的R基为—C3H5O2,一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A.5、9、4、1 B.4、8、5、1C.5、8、4、1 D.4、9、4、15、有关蛋白质中氨基酸分子式的计算例9、谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽,它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的,则半胱氨酸可能的分子式为()A.C3H3NS B.C3H5NS C.C3H7O2NS D.C3H3O2NS6、有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算例10、某多肽的分子式为C55H10O19N10,已知它由下列4种氨基酸组成:甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4),那么该多肽彻底水解可产生多少个谷氨酸分子()A.4个B.5个C.6个D.3个例11、称取某多肽415g,在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。
高中生物计算公式总结高中生物是理科中的文科,虽然大部分知识是让记忆的,但是还是有计算的,下面是店铺给大家带来的高中生物计算公式总结,希望对你有帮助。
高中生物计算公式(一)一、有关生物膜层数的计算双层膜=2层细胞膜;1层单层膜=1层细胞膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层。
二、有关光合作用与呼吸作用的计算1.实际(真正)光合速率=净(表观)光合速率+呼吸速率(黑暗测定):① 实际光合作用CO2吸收量=实侧CO2吸收量+呼吸作用CO2释放量;② 光合作用实际O2释放量=实侧(表观光合作用)O2释放量+呼吸作用O2吸收量;③ 光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量。
④ 净有机物(积累)量=实际有机物生产量(光合作用)—有机物消耗量(呼吸作用)。
2.有氧呼吸和无氧呼吸的混合计算在氧气充足条件下,完全进行有氧呼吸,吸收O2和释放CO2量是相等。
在绝对无氧条件下,只能进行无氧呼吸。
但若在低氧条件下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;吸收O2和释放CO2就不一定相等。
解题时,首先要正确书写和配平反应式,其次要分清CO2来源再行计算(有氧呼吸和无氧呼吸各产生多少CO2)。
三、有关蛋白质和核酸计算[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m ;④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数=肽键总数+氨基总数≥ 肽键总数+m个氨基数(端);O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数)=肽键总数+2×羧基总数≥ 肽键总数+2m个羧基数(端);⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量-脱水总分子量(-脱氢总原子量)=na—18(n—m);2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
高中生物高考必备的计算题公式大全(一)有关蛋白质和核酸计算[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m ;④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;=肽键总数+氨基总数≥肽键总数+m个氨基数(端);O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);=肽键总数+2×羧基总数≥肽键总数+2m个羧基数(端);⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m);2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
mRNA分子量=核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量=(3n)d—18(c—1)。
⑤真核细胞基因:外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
高中生物计算专题生物学作为科学的重要分支学科,科学的严密性与定量化是其重要特征。
利用数学思想方法定量地研究生物学问题,是生物科学深入发展的标志之一。
不仅如此,在高中生物教材中许多知识都可以量化,涉及到一些计算。
因此,在学习中理顺这些数量关系,不仅有利于强化对有关知识的理解和掌握,同时还能提高运用数学知识解决生物学问题的综合能力。
这些数量关系,按章节总结可分类归纳如下:一.有关氨基酸、蛋白质的相关计算1.一个氨基酸中的各原子的数目计算:C原子数=R基团中的C原子数+2,H原子数=R基团中的H原子数+4,O原子数=R基团中的O原子数+2,N原子数=R基团中的N原子数+12.肽链中氨基酸数目、肽键数目和肽链数目之间的关系:若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链,则可形成(n-m)个肽键,脱去(n-m)个水分子,至少有-NH2和-COOH各m个。
游离氨基或羧基数=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数。
例1.某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2个6肽,则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是( C )A、6 18B、5 18C、5 17D、6 17例2.人体免疫球蛋白中,IgG由4条肽链构成,共有764个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是(D )A.746和764 B.760和760 C.762和762 D.4和43.氨基酸的平均分子量与蛋白质的分子量之间的关系:n个氨基酸形成m条肽链,每个氨基酸的平均分子量为a,那么由此形成的蛋白质的分子量为:n•a-(n-m)•18 (其中n-m为失去的水分子数,18为水的分子量);该蛋白质的分子量比组成其氨基酸的分子量之和减少了(n-m)·18。
(有时也要考虑因其他化学建的形成而导致相对分子质量的减少,如形成二硫键)。
例3.某蛋白质由n条肽链组成,氨基酸的平均分子量为a,控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对,则该蛋白质的分子量约为( D )A. B.C. D.4.在R基上无N元素存在的情况下,N原子的数目与氨基酸的数目相等。
高考生物计算公式总结_高二生物老师工作总结一、生物的计算公式是生物学中用于计算和分析生物现象、生物过程以及生物活动的公式和方程式。
它们不仅在高考生物中起到重要的作用,也是生物学研究中的基础工具之一。
下面是我对高考生物中常见的计算公式进行的总结。
1. 生物单位换算公式生物学中常用的计量单位有摩尔(mol)、克(g)、升(L)等。
在计算过程中,需要根据题目给出的信息进行单位换算。
2. 酶活性计算公式酶活性是酶在单位时间内所催化的底物分子转化数量,常用单位是单位时间内催化底物所转化的物质的量(如单位时间内转化的摩尔数量),或单位时间内催化底物溶液体积变化等。
3. 光合速率计算公式光合速率是单位时间内单位叶面积叶绿素a所光合放氧或固定二氧化碳(或消耗氧气)的速率。
4. 基因组大小计算公式基因组大小是指一个个体细胞中DNA的总长度。
在计算基因组大小时,常用的是DNA 的核苷酸数目来表示。
5. 稀释计算公式稀释计算公式是用于计算溶液的浓度改变、稀释倍数和体积变化之间的关系。
6. 分子量计算公式分子量是指一个分子中各个原子的相对质量的和。
在计算分子量时,需要根据分子式来确定原子的质量。
7. DNA修复速率计算公式DNA修复速率是指单位时间内单位长度DNA分子的修复数量。
在计算时,需要知道DNA 损伤的总长度以及单位时间内修复损伤的DNA长度。
8. 吸光度计算公式吸光度是指溶液对入射光的吸收程度,它与溶液中溶质的浓度成正比。
吸光度计算公式根据比尔—朗伯定律来计算。
9. 遗传距离计算公式遗传距离是研究不同个体之间的遗传关系时常用的计算指标。
常用的遗传距离计算方法有测定距离法、DS方法和DA方法等。
10. 染色体克隆容量计算公式染色体克隆容量是指在一定大小的染色体中能够克隆的基因组DNA的长度。
在计算染色体克隆容量时,需要知道基因组的大小和染色体的大小。
高考生物计算公式是高考生物中常见的一些公式和方程,它们在解答选择题、计算题和实验题时起到了重要作用。
干货高中生物有关计算题复习总结。
01.蛋白质的计算规律(1)多肽或蛋白质分子中和的数目①有一条多肽链,且组成多肽链的每一个氨基酸分子的R基均无或,则或的数目均只有一个,是在多肽链的两端;②有n条多肽链,且组成多肽链的每一个氨基酸分子的R基上均无或,则或的数目各为n个;③如果组成多肽链的氨基酸分子的R基上含或,则多肽分子中含有的或,除每条多肽链两端的和数外,还应加上R基上相应的或的数目。
(2)氨基酸、肽键数、失去水分子数肽键数=氨基酸数-肽链数=失去水分子数(3)多肽或蛋白质的分子质量多肽(或蛋白质)的分子质量=所有氨基酸总量-脱下的水分子的总量(4)氨基酸形成多肽或蛋白质时,减少的分子量总数①一般情况下,减少的分子量即所失去的水分子量②如果组成多肽或蛋白质的氨基酸中具有二硫键,则:减少量=失去水分子量+脱下的氢的量(每个二硫键脱2个氢)02.物质过膜问题在解答物质过膜的题目时,要注意物质从血管内流出或物质进入血管,穿过血管壁时经过的是两层细胞膜。
另外,还需掌握提及的物质所对应的一些生理过程的有关知识。
如气体交换、物质运输、尿的形成等等。
03.染色体数目、DNA数目的计算规律(假定正常体细胞的细胞核中染色体数为2N,DNA含量为2a)(1)有丝分裂过程中,各期细胞内的染色体数、核内DNA的含量(2)减数分裂过程中各期细胞内的染色体数、核内DNA的含量:(3)生物个体发育过程中,果实形成时各部分的染色体数和核内的DNA含量:04.光合作用、呼吸作用及两种作用之间关系的计算规律(1)光合作用的计算:依据光合作用的反应式来计算各种物质的数量之间的关系。
(2)呼吸作用的计算:①有氧呼吸与无氧呼吸的各种物质之间数量的比较②两种类型的无氧呼吸的物质数量的比较(要熟练掌握不同生物的无氧呼吸的类型)(3)光合作用与呼吸作用关系的计算:①光合作用净产生的O2量=光合作用释放的O2量-呼吸作用消耗的O2量②光合作用净利用的CO2量=光合作用利用的CO2量-呼吸作用产生的CO2量③光合作用积累的有机物量=光合作用制造的有机物量-呼吸作用消耗的有机物量05.碱基互补配对原则的计算规律(1)在双链DNA分子中,根据碱基互补配对原则,即A=T,G=C。
高中生物各类计算题的解题公式总结一)有关蛋白质和核酸计算:[注:肽链数(m);氨基酸总数(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸总数(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白质(和多肽):氨基酸经脱水缩合形成多肽,各种元素的质量守恒,其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基,多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算:C原子数=R基上C原子数+2;H原子数=R基上H原子数+4;O原子数=R基上O原子数+2;N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少:各1个;m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少:各m个;③肽键数=脱水数(得失水数)=氨基酸数-肽链数=n—m ;④蛋白质由m条多肽链组成:N原子总数=肽键总数+m个氨基数(端)+R基上氨基数;=肽键总数+氨基总数≥肽键总数+m个氨基数(端);O原子总数=肽键总数+2(m个羧基数(端)+R基上羧基数);=肽键总数+2×羧基总数≥肽键总数+2m个羧基数(端);⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量—脱水总分子量(—脱氢总原子量)=na—18(n—m);【归类分析】题型1 有关蛋白质中氨基酸分子式的计算【典例1】(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一个重要三肽,它是由谷氨酸(C3H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成,则半胱氨酸可能的分子式为A.C3H3NS B.C3H5ONS C.C3H7O2NS D.C3H3O2NS【解析】此题学生往往直接用三肽(谷胱甘肽C10H17O6N3S)中各个原子的数量减去谷氨酸、甘氨酸中各个原子数,得到半胱氨酸的分子式C3H5ONS。
其中,忽略了一关键环节,即这三个氨基酸形成三肽时脱去的两个水的分子量。
本题首先根据三个氨基酸形成三肽(C10H17O6N3S)时,脱去两分子水(H2O),推出三个氨基酸所含有的C、H、O、N、S原子总个数是C=10、H=17+4=21、O=6+2=8、N=3、S=1。
因此,半胱氨酸中C、H、O、N、S原子个数就可以根据三个氨基酸中的原子总个数减去已知谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)的各原子个数而计算出来:C=10-5-2=3、H=21-9-5=7、O=8-4-2=2、N=3-1-1=1、S=1,故分子式为C3H7O2NS。
【答案】C【点拨】掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。
题型2 有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算【典例2】某肽链由51个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽,则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是【解析】此题的关键是“分解成这些小分子肽所需的水分子总数”中的“分解成”,往往误认为是“分解这些小分子肽所需的水分子数”从而导致出现问题的。
虽然是一字之差,结果却是大不相同。
从题中已知,短肽(包括二肽和多肽)的数目是1+2+3+3=9条,故游离的氨基数量至少是9个,肽键总数是51-9=42个,51个氨基酸分解这些短肽所需要的水分子数量是51-9=42个。
若分解成这9个短肽,则需要的水分子数量是9个。
【答案】C【点拨】m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数。
题型3 有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成,共有366个氨基酸,则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是A.366和366 B.365和363 C.363和363 D.3和3【解析】D 对于一条肽链来说,“至少”应有的氨基和羧基数都是一个。
若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链,则可形成(n-m)个肽键,脱去(n-m)个水分子,至少有氨基和羧基分别为m个。
【答案】D【点拨】蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数。
蛋白质中至少有-NH2和-COOH各m个。
题型4 有关蛋白质种类的计算【典例4】如果有足量的三种氨基酸,分别为A、B、C,则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有()A.9种,9种B.6种,3种C.18种,6种D.27种,6种【解析】这道题属于数学上排列组合的一类题。
多肽的不同取决于构成多肽的氨基酸的种类、数量、排列次序。
三肽由三个氨基酸形成,若此三肽只含有一种氨基酸,可构成三肽种类有AAA、BBB、CCC三种。
若三肽均含有三种氨基酸,可构成三肽种类有ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB六种。
若只含有两种氨基酸,如A和B,可构成三肽种类有ABB、BAB、BBA、BAA、ABA、AAB六种;同理,B和C、A和C,分别构成三肽种类都有六种。
因此,A、B、C,则它们能形成的三肽种类最多有3+6+6×3=27种,包含三种氨基酸的三肽种类最多有6种。
【答案】D题型5 氨基酸中的各原子的数目计算【典例4】谷氨酸的R基为—C3H5O2,一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A.5、9、4、1 B.4、8、5、1 C.5、8、4、1 D.4、9、4、1【解析】构成蛋白质的氨基酸分子的通式特点为:一个碳原子上至少同时结合一个羧基、一个氨基、一个氢。
则谷氨酸的结构式可写成右图所示的式子。
【答案】A【点拨】氨基酸中C原子数=R基团中的C原子数+2,H原子数=R基团中的H原子数+4,O原子数=R基团中的O原子数+2,N原子数=R基团中的N原子数+1。
题型5 利用化学平衡计算氨基酸数目【典例5】称取某多肽415g,在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。
经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100,此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成,每摩尔此多肽含有S元素51mol。
3种氨基酸的分子结构式如下:组成一分子的此多肽需氨基酸个数是多少?【解析】由题意可知,415g此多肽完全水解需要水505g-415g=90g,即形成415g此种多肽需要脱去90g水。
415g此多肽形成时,需要氨基酸505/100=5.05(mol),脱水90/18=5(mol),所以在形成此多肽时需要的氨基酸摩尔数与合成时脱去的水分子摩尔数之比为:5.05/5=1.01。
设该肽链上的氨基酸残基数目为n,则该肽链上的氨基酸残基数目与在形成该肽链时脱去的水分子数之比:n/(n-1)。
得n/(n-1)=1.01,解此方程得n=101。
所以此多肽为101肽。
【答案】101个【点拨】在求解氨基酸数目时,理解化学平衡在蛋白质中的氨基酸数目计算中的应用是关键。
题型6 水解产物中个别氨基酸的个数【典例6】有一条多肽链由12个氨基酸组成,分子式为CxHyNzOwS(z>12,w>13),这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸:半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。
问:水解产物中天门冬氨酸的数目是A.y+12个B.z+12个C.w+13个D.(w-13)/2个【解析】由于在半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中都只含有1个O原子,分子“—COOH”,而天门冬氨酸中含有2个O原子。
设天门冬氨酸的个数为x个,则该十二肽由12个氨基酸脱水缩合形成过程中,利用O原子平衡建立关系式:(12-x)×2+4 x-11=w,因此x=(w-13)/2个。
该“十二肽”分子彻底水解后有(w-13)/2个天门冬氨酸。
【答案】D【点拨】利用氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒,这是解决此类计算题的突破口。
2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA(基因)、mRNA碱基数的计算:①DNA基因的碱基数(至少):mRNA的碱基数(至少):蛋白质中氨基酸的数目=6:3:1;②肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=(DNA)基因碱基数/6;③DNA脱水数=核苷酸总数—DNA双链数=c—2;mRNA脱水数=核苷酸总数—mRNA单链数=c—1;④DNA分子量=核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量=(6n)d—18(c—2)。
mRNA 分子量=核苷酸总分子量—mRNA 脱水总分子量=(3n )d —18(c —1)。
⑤真核细胞基因:外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%;编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤(编码的氨基酸数+1)×6。
[归纳总结]1、一条多肽链上有氨基酸300个,则作为合成该多肽链模板的信使RNA 分子和转录信使RNA 的DNA 分子至少要有碱基多少个?A.300;600B.900;1800C.900;900D.600;9002、某生物基因单链的一段是┅G –C –A –G –A –C –A –A –A ┅ 若以此链为模板,经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是①苯丙氨酸UUU ; ②天冬氨酸GAC ; ③亮氨酸CUG ;④赖氨酸AAA ; ⑤精氨酸CGU ; ⑥丙氨酸GCAA.①③⑤B.⑥②④C.②④⑥D.⑤③①3、某种蛋白质中含200个氨基酸,在控制此蛋白质合成的DNA 中,最少应有( )个脱氧核苷酸A .1200B .600C .400D .2004、DNA 复制,转录和翻译后所形成的产物分别是A .DNA ,RNA ,蛋白质B .DNA ,RNA 和氨基酸C .RNA ,DNA 和核糖D .RNA ,DNA 和蛋白质5、某信使RNA 中有碱基40个,其中C+U 为15个,那么转录 此RNA 的DNA 中G+A 为A .15B .25C .30D .406、某DNA 分子片段中碱基为2400对,则由此片段所控制合成的多肽链中,最多有氨基酸( )种A .800B .400C .200D .207、设控制某含a 条肽链的蛋白质合成的基因含X 个碱基对,氨基酸的平均分子量为Y ,则该蛋白质的分子量约为 A. B. C. D.8、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱掉的水分子为1833⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛--⋅a X Y X 183⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x X XY 631-a X XY 181632+-A.191B.95C.32D.319、由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均分子量为a,则该蛋白质的分子量最大为A.na/6 B.na/3-18(n/3-1)C.na-18(n-1) D.na/6-18(n/6-1)10、已知一个蛋白质由2条肽链组成,连接氨基酸的肽键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个,则该mRNA中的C和U不能少于:A.200个B.400个C.600个D.800个11、一个DNA分子中的碱基A+T为70%,其转录成的信使RNA上的U为25%,则信使RNA上的碱基A为______12、已知一段信使RNA有12个A和G,该信使RNA上共有30个碱基。