1.1  本章知识点

~如何把pyhton操作系统外壳（shell）用作科学计算器

~如何计算ATP水解的△G

~如何计算两点间的距离

~如何创建自己的python模块

1.2  案例：计算ATP水解的△G

                             ATP→ADP+Pi  

水解ATP中的一个磷酸二酯键会产生-30.5KJ/mol标准吉布斯自由能（△Go）。真正的△G值依赖于化合物浓度。计算真正△G值的公式：

            △G=△Go+RT*In( [ADP] * [Pi] / [ATP] )

于是在python编译器上我们就可以敲下这样的代码。（博主用的python编译器是VScode。关于VScode的安装可参考以下网址：https://shimo.im/docs/HHPGCCvJJVgrpXh3/read）

#数值都是书中给的
ATP=3.5
ADP=1.8
Pi=5.0
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
print(deltaG)
>>>
-28.161154161098693

1.3  命令的含义

上述代码主要是展示变量赋值。我们可以将一定的值赋予变量，在运用的过程中我们就可以用变量代替值，就像在数学中我们会有x=8之类。变量赋值的格式是 变量名=变量值。变量名的命名有一定的格式，即必须由英文大小写、下划线、数字组成，且开头第一个字符必须是英文大小写。

专题1.1  关于import的语句及模块的概念

python是一种面向对象的编程语言，它包含很多的库，库相当于python已经编程好的工具，你可以直接拿来用来实现自己的目的。模块就是一个一个的库。模块的引用方法是  import 模块名。上述代码 import math 就是引用了math模块。math模块中包含各种函数，这些函数是你实现目的的工具，如math.log()就是实现log的计算。可以通过dir(math)查看math中包含哪些函数。也可以通过输入help(math.sqrt)来查询每个函数的简短解释。

1.3.1  如何在电脑中运行这个例子

这里书中主要说的是在电脑中运行代码。因为我们提前下载了python 和VScode（没下载的可以参考上面的链接）。我们可以直接在VScode中输入代码运行即可。

1.3.2  变量

这里书中也是说的变量的含义。一些补充的地方。

python区分整数和浮点数：

a=3

b=3.0

在python术语中，a和b两个变量由不同的数据类型，变量a是整数，b是浮点数。

如果向已有的变量赋予新的值，新赋予的值就会覆盖原来的值。

deltag=-30.5

deltag=-28.16

这时，deltag的值就是-28.16，不再是-30.5

专题1.3  python中的保留字。

python保留字在python中有含义，所以不能被选作变量名。以下是一些例子：and, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except 等。

1.3.3  导入模块

依然讲的是模块的内容。补充知识

模块的导入：import math。 运用模块中的函数的写法就是math.log()

函数还可以从模块中选择性导入。 from math import log 。运用函数直接写log()就可以了。

from math import *  的意思是从模块中选择性导入所有的函数。运用math中的函数时就不用再写math.函数()。而是直接写函数()就可以。

1.3.4  计算

这里书中讲的是运算的知识。有两点需要注意。

首先用整数进行运算时，结果也会是整数。

>>> 4/3

1

第二，用浮点数进行运算，结果也会是浮点数。

>>>4.0/3.0

1.333333333

可用round(）函数，指定保留几位小数点

round(4/3,2)
#4/3是函数，2是保留小数点数
>>>1.33

math还定义了常量math.pi(3.14159)和math.e（2.71828）

1.4  示例

例1.1   如何计算两点间的距离

from math import *
x1, y1, z1 = 0.1, 0.0, -0.7
#一个点在三位的位置
x2, y2, z2 = 0.5, -1.0, 2.7
dx=x1-x2
dy=y1-y2
dz=z1-z2
dsquare=pow(dx,2)+pow(dy,2)+pow(dz,2)
#pow (x,y) 函数用来求 x 的 y 次幂（次方）
d=sqrt(dsquare)
#sqrt()求平方根
print(d)
#打印变量d的值

例1.2  如何创建自己的模块

技术讲，python模块是以py结尾的文本文件,里面放着变量和python代码,函数等.一个短的python模块可以很快地写出来.例如,可以通过如下四个步骤将ATP常量外包成一个模块.

1. 用文本编辑器建一个新文本文件;

2. 取个以.py结尾地名字(如hydrolysis.py);

3. 添加一些代码,如可以添加ATP常量:

 ATP=-30.5

4. 最后,导入该模块到 另一个文件中:

>>>import hydrolysis

或者

>>>from hydrolysis import ATP

为了成功导入模块,需将两个文件放在同一个文件夹下.

1.5  自测题

1.1 计算所有三种组织中的△G值

哪种组织释放的ATP水解能最多?使用前面提到的代码来解答这个问题.

#肝释放的ATP水解能
ATP=3.5
ADP=1.8
Pi=5.0
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
print(deltaG)
#肌肉释放的ATP水解能
ATP=8.0
ADP=10.9
Pi=8.0
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
print(deltaG)
#脑释放的ATP水解能
ATP=2.6
ADP=0.7
Pi=2.7
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
print(deltaG)

答:书中给了肝,肌肉,脑中的数据,只要将相应的数据替换就可以得出答案.

1.2 将值转化为千卡

以kcal/mol 为单位计算三种组织的△G值,换算因子是1kcal/mol=4.184KJ/mol

#肝释放的ATP水解能
ATP=3.5
ADP=1.8
Pi=5.0
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
trans=4.148
trans_deltaG=deltaG*trans
print(trans_deltaG)
#肌肉释放的ATP水解能
ATP=8.0
ADP=10.9
Pi=8.0
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
trans=4.148
trans_deltaG=deltaG*trans
print(trans_deltaG)
#脑释放的ATP水解能
ATP=2.6
ADP=0.7
Pi=2.7
R=0.00831
T=298
deltaG0=-30.5
import math
deltaG=deltaG0+R*T*math.log(ADP*Pi/ATP)
trans=4.148
trans_deltaG=deltaG*trans
print(trans_deltaG)

1.3  计算pH值

溶液质子浓度为0.003162mM,求溶液的pH

from math import *
H=0.003162
pH=-log10(H*0.001)
print(pH)

1.4  指数生长

在最合适的条件下,单个大肠杆菌可以咩20分钟分裂一次.保持最佳条件,求6个小时后的大肠杆菌数量.

from math import *
num=2
time=6*60/20
#计算大肠杆菌可以分裂几次
number=pow(num,time)
print(number)

1.5  计算单个细菌细胞体积

已知单个大肠杆菌的平均长度为2.0微米,直径0.5微米.假设大肠杆菌为圆柱形,求大肠杆菌细胞体积是多少?

from math import *
length=2.0
R=0.5/2
volum=pi*pow(R,2)*length
print(volum)

最后

以上就是高挑玫瑰为你收集整理的[《python生物信息学数据管理》解读——第一章 python shell1.1  本章知识点1.2  案例：计算ATP水解的△G1.3  命令的含义1.5  自测题的全部内容，希望文章能够帮你解决[《python生物信息学数据管理》解读——第一章 python shell1.1  本章知识点1.2  案例：计算ATP水解的△G1.3  命令的含义1.5  自测题所遇到的程序开发问题。

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