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1)      Più di 100 anni fa era noto che Emoglobina (Hb) contiene 0,34 % in peso d ferro. In base a questo dato,determinare il peso(massa) molecolare minimo di Hb (riferito cioè ad un atomo di Fe per molecola).

 A partire da 1 gr di Hb si ottiene una soluzione (50 ml) che a 25°C ha una pressione osmotica di 5,90 mmHg. Qual è il peso molecolare di Hb? Combinando le informazioni desunte dalla prima e seconda richiesta,quanti sono gli atomi di Fe in una molecola di Hb?

 

100g di Hb contengono 0.34g di Fe (che ha PA = 55.85g/mol)

è 0.34g / 55.85g/mol = 0.00609mol di Fe

Se una mole di Hb contiene una mole di Fe, allora queste 0.00609 moli di Fe corrispondono anche alle moli di Hb contenute in 100g di Hb stessa

è PM(Hb) = 100g / 0.00609mol = 16426.5g/mol

 

1g / PM = 1/PM moli di Hb

(1/PM) / 0.050L = (20/PM) M

 

Posm = 5.90/760 = 7.76*10^-3atm = (20/PM) * R * T

Con R = 0.0082L*atm/K*mol

e T = 25+273 = 298K

è PM = 20/L * 0.0082L*atm/K*mol * 298K / 7.76*10^-3atm = 6295.4

 

è 16426.5 / 6295.4 = 2.6 ≈ 3 atomi di Fe per molecola di Hb

 

 

2)      Uno dei tamponi più comunemente usati nello studio di peptidi in soluzione acquosa è il Tris(HOCH₂)₂CNH₂,che è una base debole avente pKb = 5,70. Le soluzioni tampone vengono preparate aggiungendo al Tris tanto HCl 12 Molare oppure una soluzione del suo Cloridrato(Cloruro dell'acido coniugato,TrisH+Cl-) fino a ottenere il pH desiderato. Uno studente prepara in questo modo 2 L di una soluzione che dovrebbe avere un pH compreso tra 7 e 9.Scioglie 15,76 gr di TrisH+Cl- in acqua ottenendo 2 L di soluzione. Qual è il pH di questa soluzione? Quanti gr di Tris dovrà successivamente aggiungere perché il pH della soluzione (supporre che il volume resti invariato) sia 7,4?

 

PM(trisH+Cl-) = 270.45g/mol

15.76g / 270.45g/mol = 0.0583mol

0.0583mol / 2L = 0.0291 M

 

   TrisH+ <-->  Tris + H+

0.0291             0      0

0.0291-x          x      x

 

Ki = 10^{-(14 – 5.70)} = 5.012*10^-9 = x² / (0.0291-x)

è x = [H+] = 1.208*10^-5

è pH = -Log(1.208*10^-5) = 4.92

 

pH = 7.4 è pOH = 14 – 7.4 = 6.6

è [OH-] = 10^-6.6 = 2.51*10^-7 = (per il tampone basico) = Kb * Tris/TrsiH+

Quindi:

2.51*10^-7 = 10^-5.70 * X / 0.0291

X = 3.66*10^-3 M

è 3.66*10^-3 M * 2L = 7.33*10^-3mol di Tris

PM(Tris) = 234g/mol

è 7.33*10^-3mol * 234g/mol = 1.71g di Tris da aggiungere ai 2L di soluzione a pH = 4.92

 

 

3)      Il dosaggio di un estratto cellulare per l’enzima fosfatasi alcalina ha dato come risultato delta A/delta t = 0.1 Considerato che il delta Epsilon=18 mM^-1 cm^-1 a 410 nm nelle condizioni di saggio e che ho utilizzato 15 µl di estratto in un volume finale di 0,5 ml, calcolare le Unità enzimatiche per millilitro contenute nell’estratto.

 

Secondo la legge di Lambert-Beer

 

A = ε*b*C

 

Dove:

b = cammino ottico = lunghezza della celletta porta campione, in genere = 1cm

C = concentrazione della specie assorbente alla lunghezza d’onda di lavoro

 

Se b e C sono costanti => dA/dt = (dε*dt)*b*C

 

t.c.:

 

  0.1 = 18mM^-1*cm^-1 * 1cm * C

 

=> C = 0.1 / 18mM^-1 = 5.56*10^-3mM

 

Vale che:

concentrazione iniziale * Volume iniziale = concentrazione finale * volume finale

 

Ci*Vi = Cf*Vf

 

Quindi:

 

  Ci = Cf*Vf / Vi = 5.56*10^-3mM * 0.5*1000uL/15uL = 0.185mM = 0.185mmol/L =

 

= 0.185*10^-3mol/L =0.185*10^-6mol/mL =

 

= 1.85*10^-5mol/mL

 

4)      Una curva di taratura per la determinazione colorimetrica della concentrazione di proteine con il metodo di Bradford ha dato i seguenti risultati:

BSA         Assorbanza

_{mg/ml               a 595 nm}
0,001       0,022
0,002       0,050
0,003       0,075
0,004        0,100
0,005        0,125
0,006        0,150
0,007        0,172

 

Un campione a concentrazione ignota (X) è stato diluito 50 volte per essere saggiato con lo stesso metodo e le assorbanze ottenute per le prove in doppio sono state le seguenti: 0,012 e 0,014
Calcolare la concentrazione di proteine nel campione (X)

 

si può usare il metodo dei minimi quadrati per trovare l’equazione delle retta migliore che descrive la curva sperimentale dei punti:

 

Per determinare la retta dei minimi quadrati, vanno impostate e risolte le equazioni normali:

 

N*a + b*∑X = ∑Y

e

a*∑X + b*∑X² = ∑X*Y

 

X =    1         2      3          4       5        6      7

Y = 0.022 0.050 0.075 0.100 0.125 0.150 0.172

 

N = n° di misure = 7

 

∑X = 28

∑X²= 140

∑Y = 0.694

∑X*Y = 3.476

 

 

7*a + b*28 = 0.694

e

a*28 + b*140 = 3.476

 

risolviamo:

 

a = (0.694 – 28b) / 7

28*(0.694 – 28b) / 7   +  140b = 3.476

(19.432 – 784b)/7 + 140b = 3.476

2.776 – 112b + 140b = 3.476

28b = 3.476 – 2.776 = 0.7

 

b = 0.7 / 28 = 0.025

 

a = (0.694 – 28*0.025) / 7 = -8.6*10^-4

 

quindi la retta è:

 

Y = -8.6*10^-4 + 0.025*X

 

=>

 

Se Y = 0.012 => X = (0.012 + 8.6*10^-4) / 0.025 = 0.45 = BSA*10³

Se Y = 0.014 => X = (0.014 + 8.6*10^-4) / 0.025 = 0.53 = BSA*10³

 

=>

 

BSA = 0.00045, 0.00053 mg/mL 

 

Oppure li estrapoliamo dal grafico…

 

Valore medio: 0.00045+0.00053 / 2 = 0.00049mg/mL

 

Correzione per diluizione: 0.00049mg/mL * 50 = 0.024mg/mL = X

 

 

5)      Una proteina monomerica contenente il gruppo eme ed in grado di legare reversibilmente l’ossigeno, mostra una P50 di 15 Torr. A quale pressione parziale di ossigeno si può considerare satura al 99%?

 

Se la proteina contiene un solo gruppo eme la curva di saturazione non risente di effetti cooperativi per cui avrà un andamento asintotico t.c.:

 

Θ = P_O2 / (P₅₀ + P_O2)

 

0.99 = P_O2 / (15+ P_O2)

 

0.99*(15+ P_O2) = P_O2

 

0.99*15 + 0.99* P_O2 = P_O2

 

P_O2 * 0.99 - P_O2 = -0.99*15

 

P_O2 * (1 – 0.99) = 0.99*15

 

=> P_O2  = (0.99*15torr) / (1-0.99) = 1485torr