Biologie Structurale Tp

avec V = 0,1L

Cm= 42,48/0,1 = 424,8 g/L

A partir de la concentration massique, on a la concentration molaire initiale de HCl:

Ci = n/V= m/MV = Cm/M

avec M = 36,5 g/mol

Donc Ci = 424,8/ 36,5 = 11,7 mol/L

A partir de la relation : Ci x Vi = Cf x Vf

on en déduit le volume à prélever dans la solution HCl à 36% :

Vi= Cf x Vf / Ci

Vi= 0,2 x 50.10-3 / 11,7 = 8,5.10-4L

On doit prélever 850 μL d'HCl à 36%.

2. Préparation de la gamme étalon

A partir de la solution de référence à 50 mg/L de tyrosine avec une concentration HCl à 0,2 M/L, on réalise une gamme d'étalonnage dans 6 tubes différents de concentration massique de tyrosine d'échelle croissante de 0 à 50 mg/L, nous utilisons un tube témoin de concentration nulle en tyrosine qui sert de base pour la mesure de l'absorbance.

On effectue la gamme étalon à partir de la relation Ci x Vi = Cf x Vf où :

Ci correspond à la concentration de tyrosine de référence à 50 mg/L.

Cf correspond à la concentration de chaque tube,

Vi correspond au volume à prélever de tyrosine.

Vf correspond au volume final de 1mL.

Par exemple, pour la calcul du 1er tube on a :

Vi = Cf x Vf/ Ci = 10 x 1,0.10-3= 2,0.10-4 L soit 200μL

on effectue le même calcul pour les autres tubes et on obtient la tableau de la figure 1.

3. Utilisation du spectrophotomètre

On a préparé deux autres tubes ( 6 et 7) et mesurer leur absorbance: le tube 6 contenant la solution mère d'hydrolysat de caséine et le tube 7 la même solution mais dilué de moitié. Les absorbances sont notées dans le tableau de la figure 2.

Figure 3 : courbe d'étalonnage

On fait une courbe d'étalonnage (figure 3) nous permettant de connaître les concentrations massiques de tyrosine des tubes 6 et 7.

Tube 6 : 37,5 mg/L

Tube 7 : 22,0 mg/L

4. Détermination de la concentration de tyrosine libre et totale de l'hydrosylat

On effectue une moyenne des concentrations massiques des 2 tubes d'hydrolysat :

C(hydrolysat) = (37,5+22x2)/2= 40,5 mg/L

On sait d'après l'énoncé que l'hydrosylat contient 40% de tyrosine libre. Donc 40,5 mg/L correspond à 40% de tyrosine libre présente dans la caséine.

On calcul la concentration de tyrosine totale dans la caséine par une règle de trois:

C(tyr totale)= 40,5x100/40= 101,25 mg/L

5. Pourcentage en masse et nombre de tyrosine dans la protéine

On connait le concentration de tyrosine totale dans l'échantillon et aussi la concentration de l'hydrosylat de caséine.

Soit 4,2g/L de caséine correspond à 100% d'acide aminé,on cherche à combien correspond 101,25 mg/L. Donc on applique la règle de trois :

100x 0,101/4,2= 2,38% de tyrosine dans la protéine.

D'après l'énoncé on connait la masse moléculaire de la caséine β : 25 000 Da (=g/mol)

On peut alors calculer la masse totale de la tyrosine dans la protéine :

M(tyr totale)= 2,38x25000/100=595 g/mol

On connait la masse molaire de la tyrosine

M(tyr) = 181 g/mol

Ainsi n(tyr)= M(tyr totale) / M(tyr)

n(tyr) = 595/181 = 3,28

On a un peu plus de 3 molécules de tyrosine dans notre échantillon.

CONCLUSION:

Nous observons sur la courbe d'étalonnage que l'absorbance est d'autant plus importante que l'échantillon est concentré. Ce résultat était attendu. Cependant les résultats d'une telle expérience ne peuvent pas être rigoureusement identiques à la théorie, la droite ne passera jamais par tous les points, certaines variations sont dues aux manipulations malgré des calculs précis.

Le tube 7 étant moitié moins concentré que le 6, il est normal d'avoir une absorbance inférieure, celle ci n'est cependant pas égale à la moitié de l'absorbance du tube 6.

Les calculs nous indiquent une concentration en tyrosine de 101,25mg/L et donc un pourcentage de 2,38% de tyrosine, soit environ 3 tyrosines dans la solution d'hydrolysat.

La molécule contient donc au moins 3 acides aminés polaires et aromatiques, ce qui peut renseigner sur sa configuration spatiale et l'encombrement stérique par la présence de cycles, et aussi sur ses propriétés de solubilité avec des groupements OH hydrophiles.

Cette méthode permettrait de connaître la composition entière de la protéine en acides aminés si on la reproduisait pour les autres résidus,