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TD 1 Master II Biochimie Applique Exercice 1/ 1. Dans une tasse de thé, on peut

TD 1 Master II Biochimie Applique Exercice 1/ 1. Dans une tasse de thé, on peut dissoudre un morceau de sucre, mais pas 20 morceaux. Expliquer cette affirmation. 2. L'étiquette d'un sirop contre la toux montre ses différents constituants : Glycéroi - Acide citrique - Sucre Citrate de sodium - Eau purifiée II est aussi indiqué que 200 mL de ce sirop C ; contiennent entre autres 440 g de sucre. .: , = a) L'eau joue le rôle de solvant dans cette solution. Définir « solvant ». b) Comment appelle-t-on ce genre particulier de solution ? c) Quel nomi dorme-t-on aux autres constituants ? . . d) Quelle est la masse de sucre dans im litre de ce sirop ? Exercice 2/ L'acide benzoïque est un solide blanc utilisé comme conservateur. Sa solubilité dans Peau, à 25 °C, est égale à 2,4 g.L''. 1. Définir la solubilité d'une espèce chimique. Donner les unités correspondantes. 2. Quelle masse maximale d'acide benzoïque peut-on dissoudre dans 1,0 L d'eau? Dans 2,0 L d'eau? 3. Que se passe-t-il si on veut dissoudre 3 g d'acide benzoïque dans 1,0 L d'eau ? Justifiez. 4. On peut dissoudre facilement 4,0 g d'acide benzoïque dans 1,0 L d'une solution d'acétate d'éthyle. Que peut-on conclure sur la solubilité de l'acide benzoïque dans l'eau et dans l'acétate d'éthyle ? 5. Dans chaque tube à essais représenté ci-dessous, c'naque mélange est constitué de 5 mL d'eau et 10 mL de solvant organique. Légender chaque tube en vous aidant du tableau suivant. justifie/, ctiaquc choix. * Exercice 3/ L'eucalyptus est un arbre dont les feuilles contiennent une huile essentielle odorante dont la principale espèce chimique est l'eucalyptol. On hache menu quelques feuilles d'eucalyptus, que l'on place dans un erlenmeyer contenant 200mL d'eau froide, puis on fait bouillir le tout pendant 30 min. On filtre pour éliminer les feuilles, puis on obtient un mélange d'eau et d'huile essentielle d'eucalyptus. 1. Comment se nomme cette méthode d'extraction ? Citer une autre méthode que l'on aurait pu utiliser. L'objectif est d'extraire de la solution, l'eucalyptol à l'aide d'un solvant. Quatre solvants sont à notre disposition. 1 2. Quel solvant d'extraction doit-on choisir ? Procéder pai- élimination en justifiant les réponses. Solvants Miscibilité avec l'eau Solubilité de l'eucalyptol (à 20°C) Densité (à 20°C Daugerosité Toluène Non miscible Peu soluble 0,87 Inflammable, nocif, irritant, pollution de l'environnement Cyclohexane (vr Non miscible Très soluble . 0,78 - Inflammable, pollution de l'environnement Ethano! Miscible ' " Très soluble 0,81 Inflammable, pollution de l'environnement Dichlorométhane Non miscible Très soluble 1,33 Très toxique, mflanunable, pollution de l'environnement 3. On introduit dans une ampoule 5 mL du solvant retenu et le filtrat précédent (eau+eucalyptol), on agite puis on laisse décanter. Faire un schéma légende de l'ampoule à décanter et de son contenu avant puis après décantation, en indiquant et en justifiant l'ordre et le contenu de ces phases. 4. La masse volumique du toluène est 0,87 g.mL"\r réaliser une expérience, .Ajthur a besoin de 8,7 g de toluène et ne dispose que d'une éprouvette graduée. Quelle grandeur va-t-il mesurer ? Calculer sa valeur. Pour une autre expérience, on a besoin de 20 mL de toluène et ne dispose que d'une balance. Quelle grandeur va-t-elle mesurer ? Calculer sa valeur. Exercice 4/ .Comment s'appelle la technique schématisée ci-dessous ? • V Cêtonm àïlisttter" Bâton ThetiKomètre Chaufl« Sappot 1 éfévjileur 2) Quel changement d'état a lieu dans le ballon? 3) Quel est le rôle du réfrigérant ? 4) Quel changement d'état a lieu dans le réfrigérant ? L- ^ 2 Exercice 5/ L'estragol est une espèce chimique présente dans les feuilles d'estragon. L'huile essentielle d'estragon aurait des vertus antiallergiques. Elle peut être extraite par hydrodistillation. Les phases aqueuse et organique de l'hydrodistiliat obtenu sont très difficiles à séparer par une simple décantation. Une extraction à l'aide d'un solvant est nécessaire. 1) Parmi les solvants proposés dans le tableau ci-dessous, lesquels peut-on à priori choisir ? Justifier la réponse. ' . 2) Pour des questions de santé et de sécurité, l'un de ces solvants est à éviter particulièrement : lequel? 3) Décrire les différentes opérations à effectuer lors de cette extraction par un solvant. Exercice 6/ Le cinéol, ou eucalyptol, peut être extrait de certains végétaux, notamment des feuilles d'eucalyptus. Cette espèce chimique est utilisée dans certaines spécialités pharmaceutiques, par exemple pour le traitement des infections des voies respiratoires. Pour extraire le cinéol, des feuilles d'eucalyptus broyées sont introduites dans un récipient avec de l'eau distillée. Le mélange est chauffe à ébuUition durant un quart d'heure. Une fois refroidi à température ambiante, le mélange est filtré. Le filtrat contient de l'eau et une huile essentielle d'eucalj'ptus. Celle-ci est essentiellement constituée de cinéol et en a les cai-actéristiques physiques. Données : • Caractéristiques physiques du cinéol : température de fusion : 2 °C, température d'ébuUition : 176 °C, densité : d = 0,92, Solubilités : peu soluble dan<; l'eau, soluble dans l'éthanol, soluble dans le cyclohexane. Le cyclohexane n'est pas miscible à l'eau contrairement à l'éthanol. • Masse volumique de l'eau : p eau; 1,00 g.cm"^. 1. a. D'après les données, le filtrat obtenu est-il un mélange homogène ou hétérogène ? b. Ou se trouve le cinéol après décantation du filtrat ? c. Quel est alors l'état physique du cinéol ? 2. a. Déterminer le volume d'huile essentielle obtenu si sa masse est m = 20 g. b. On veut récupérer le peu de cinéol présent dans l'eau à l'aide d'une extraction par solvant. Indiquer le solvant à utiliser et justifier ce choix, puis faire le schéma à, la fin de l'expérience avec le matériel adéquat. TD2 Exercice 1/ Le coefficient de partage de l'iode (12) entre les deux solvants non-miscibles : tétrachiorométhane et eau, est égal à 100 à 25 °C. À 10 ml de solution aqueuse d'iode à 10 g/1, on ajoute 10 ml de tétrachiorométhane (CCU). ^ Donnée :I2 est plus soluble dans le tétrachlorométiiane que dans l'eau. Déterminer la concentration en iode dans le tétrachiorométhane et dans l'eau, après agitation et décantation. Exercice 21 Lors de l'analyse d'un médicament, on a réalisé différentes chromatographie sur couche mince avec trois éluants différents. Les chromatogrammes obtenus sont données ci-dessous. t A. ,frontdc^l'ekiant cycioliexar.6 1. Quels sont les éluants qui ne conviennent pas? Justifier. 2. De combien de corps purs ce médicament est-il composé? fc-'- Mise en œuvre d'un CCM ri - i c V | 8 Parmi les schémas de mise en œuvre d'une chromatographie suivants, trouver celui qui con-espond aux bonnes conditions opératoires ? Justifier la réponse. d Exercice 3/ On détermine les temps de rétention (tr) au cours d'une chromatographie sur Sephadex, des protéines suivantes dont on connaît la m a s s e moléculaire (MM) (Le débit de la colonne est de 5 ml / min) ; M M j tr(min) M M j tr(min) Aldolase 145000 1 10,4 Lactate déshydrogénase 135000 11,4 Phosphatase alcaline 80000 j 18,4 Ovalbumine 45000 i 26,2 i Lactogiobuline 37100 28,6 1 - Calculer les volumes d'élution (Ve) correspondants. Porter le log de M M en fonction de Ve - Que remarquez-vous? 2 - Pour la glucokinase, tr = 21 min. Déterminer sa masse moléculaire à l'aide du graphique précédent. Existe-t-il u n e autre méthode pour déterminer la MM ? Exercice 4/ On veut séparer 3 acides-aminés : l'acide L-glutamique, la L-leucine et la L-lysine par chromatographie sur une résine polystyrénique substituée par des groupements sulfonate (-S03"). Les pH isoélectriques de l'acide L-glutamique, de la L-leucine et de la L-lysine sont respectivement : 3,22 ; 5 , 9 8 ; 9,74, à 25 °C, On dépose ces 3 acides aminés sur la colonne, à pH 2, puis on élue en amenant progressivement le pH à 7. Quels acides aminés sont élues et dans quel ordre ? (On considérera que les interactions acide aminé-résine sont uniquement d'ordre électrostatiques). Exercices/ Un mélange d'immunoglobulines G (MM = 160000 Da) et d'albumine sérique bovine (MM = 67000 Da) est déposé sur colonne de sephadex G-100 (limite d'exclusion = 100000 Da). Rappel : MM = masse moléculaire. Tracer un diagramme d'élution vraisemblable (DO en fonction de Ve) en indiquant le volume mort. T D t : i : Exercice 1 : Soit un mélange de trois peptides: - A: Glu-Cys-Leu-Glu,-B: Arg-Pro-Gly-Lys,-C: Val-lle-lle-Gly. Le mélange est soumis à une eiectrophorèse à pH = 7,0. Représenter par un schéma l'éiectrophorégramme. Justifier. Exercice 2 : Un étudiant isole une protéine à partir d'une bactérie anaérobique et soumet son échantillon à une eiectrophorèse en gel de polyacrylamide en présence de SDS (PAGE-SDS). Après coloration, une seule bande est visualisée, ce qui enthousiasme beaucoup l'enseignant de l'étudiant. Cependant, ce dernier suggère à l'étudiante d'effectuer une seconde eiectrophorèse de son échantillon, mais cette fois sous des conditions natives (i.e. non- dénaturantes, i.e. sans SDS). Elle observe alors deux bandes après coloration du gel. Assumant que l'étudiante n'a pas fait de gaffes au cours de ses expériences, expliquez ces observations. Exercice 3 : On effectue l'analyse du sérum albumine bovine (bovine serumalbumin-BSA) en eiectrophorèse sur uploads/Sante/ les-td-de-techniques-d-x27-analyse.pdf