| Exercices pour les travaux pratiques de Biochimie |
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Exercice N°1 1a. Combien de grammes de NaOH sont nécessaires pour préparer 500 mL d'une solution 40 mM ? Exprimez cette concentration en pourcent (masse/volume) = % (m/v). 1b. Quel volume de cette solution est nécessaire pour préparer 100 mL d'une solution 0,008 M ? Données : masse molaire (M. M.) NaOH = 40 ; % (m/v) = masse du soluté en g pour 100 mL de solution |
Exercice N°2 Quel volume d'une solution concentrée de HCl à 28 % (masse/masse) = 28% (m/m) faut-il prélever pour préparer 2 L d'une solution 0,4 M ? Données : M. M. HCl = 36,5 ; % (m/m) = masse du soluté en g pour 100 g de solution ; dHCl = 1,15 g.mL.1 |
Exercice N°3 L'une des étapes de purification des protéines est la précipitation fractionnée par addition d'un sel dans la solution protéique : on ajoute très progressivement une masse donnée de sel (le plus souvent le sulfate d'ammonium : (NH4)2SO4, jusqu'à atteindre un certain pourcentage de saturation (voir "Données" ci-dessous). L'addition du sel se traduit par une augmentation du volume de la solution. La grandeur qui tient compte de cette augmentation est le volume spécifique (c'est l'inverse de la densité). 3a. Calculez la concentration molaire d'une solution saturée de (NH4)2SO4 à 0°C. 3b. Calculez, à 0°C, la quantité de (NH4)2SO4 solide à ajouter à 500 mL d'une solution à 40 % de saturation pour l'amener à 60 % de saturation. Données :
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Exercice N°4 La méthode colorimétrique de Bradford [Bradford, M. (1976) Anal. Biochem. 72, 248 - 256] permet de déterminer la concentration en protéines totales d'une solution contenant des protéines. Cette méthode utilise le bleu de Coomassie (le colorant) et une protéine globulaire standard : l'albumine de sérum bovin ou BSA ("Bovine Serum Albumin"). Le colorant se complexe à la BSA et ce complexe absorbe à 595 nm. Pour une gamme donnée de quantité de BSA, l'absorbance est proportionnelle à la quantité de complexe formé. On peut ainsi tracer une droite étalon : A595 = f (quantité de BSA) à partir de laquelle on détermine la concentration inconnue d'une solution de protéines. Cette droite étalon est obtenue de la manière suivante :
4a. Sachant que l'on dispose d'une solution stock de BSA à 1 mg.mL.1 , calculez les volumes (et éventuellement la dilution à effectuer au préalable) à prélever de la solution de BSA et de la solution tampon pour faire une gamme étalon : 0, 2, 4, 6, 8 et 10 µg de BSA. Les valeurs d'absorbance à 595 nm sont les suivantes :
Tracer la droite : A595 = f (quantité de BSA). Pourquoi faut-il attendre avant de mesurer l'absorbance ? 4b. La détermination de la concentration de la solution de protéines à doser se fait en parallèle, de la manière suivante :
Les résultats sont les suivants :
A partir de la droite étalon et de ces valeurs, calculez la concentration en protéines de la solution à doser. 4c. Sur la base du tableau ci-dessous, comparez les avantages et inconvénients des différentes méthodes de détermination de la concentration en protéines.
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Exercice N°5 Un mélange d'acides aminés contient : Asp (D), Gly (G), Thr (T), Leu (L) et Lys (K). On sépare ce mélange par chromatographie d'échange de cations sur DOWEX-50. Le groupement fonctionnel de ce gel est : [-R-benzène- SO3-]. Les acides aminés interagissent avec le Dowex essentiellement par interaction électrostatique mais aussi (dans une moindre mesure) par interaction hydrophobe entre la chaîne latérale et le groupement benzène porté par le gel. Une estimation de la charge portée par une molécule ionisable à un pH donné est (pI - pH), où pI est le point isoéléctrique, c'est-à-dire le pH où la charge nette de la molécule est nulle.
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| Acide aminé | D | G | T | L | K |
| pI | 2,98 | 5,97 | 6,53 | 5,98 | 9,74 |
| M. M. | 133,1 | 75,1 | 119,1 | 131,2 | 146,2 |
Hydrophobie : plus la valeur est élevée,
plus la molécule est hydrophobe |
- 3,5 | - 0,4 | - 0,7 | 3,8 | - 4,5 |
Exercice N°6 Toute molécule chargée soumise à un champs électrique se déplace. C'est le principe sur lequel repose, en partie, l'électrophorèse. La mobilité électrophorétique d'une molécule peut-être exprimée (en première approximation) par la relation : mobilité = k . (pH - pI) / masse molaire (la mobilité est en cm2.V-1.s-1 et k est une constante liée aux conditions expérimentales). Quelle est la mobilité électrophorétique de chaque acide aminé du mélange précédent à pH 4,7 ? |
Exercice N°7 Avec un spectrophotomètre, on peut mesurer l'absorbance, par un soluté, de l'énergie lumineuse d'un faisceau monochromatique. L'absorbance est fonction de la concentration du soluté comme le montre la loi de Beer - Lambert : A = log (Io/I) = ε . l . C
7b. Les protéases à sérine contiennent 11 tyrosines dont 10 sont accessibles au solvant à pH 7. La longueur d'onde d'absorbance maximale du groupement phénol est 277 nm à pH 7 et 297 nm à pH 13. Une solution d'élastase 50 µM a une absorbance de 0,7 à pH 7. Calculez le coefficient d'extinction molaire du groupement phénol. Calculez l'absorbance de cette solution à pH 13. Données : M. M. de X = 250 ; pKa phénol = 10,5 ; l = 1 cm ; εM ion phénolate = 2500 M-1.cm-1 |
CORRECTION DES EXCERCICES => menu déroulant "21. Exercices pour travaux pratiques de Biochimie" |
