[Biochimie] Besoin de soutien et de vos avis pour un TD

[AurelienSTE]

Bonjour à tous,

Dans le cadre d'un TD, une fois de plus je butte sur cette biochimie.

J'ai commencé et ai résolu la plupart des exercices; pour le reste mon cour et différents sites internet ne m'ont rien apporté.

Je voudrais vous soumettre ce que j'ai trouvé pour que vous puissiez me donner vos avis en vous en remerciant par avance:

1) "Quel volume d'une solution de H₂SO₄ à 0,12M est nécessaire pour neutraliser exactement la moitié des ions [HO^-] présents dans 0,54l d'une solution de NaOH à 0,18 M ? "

----> Pour cela, j'ai calculé les pH des deux solutions et ai trouvé respectivement 0,62 et 13,25. Je crois qu'il est question de titrage ici, donc de l'ajout d'acide dans une base. Mais que signifie "neutraliser la moitié des ions [H0-]? Arriver à pH 7 ? Je n'arrive évidemment pas à aller plus loin..


2) "Un étudiant titre de l'acide pentanoïque (102 g/mol), il se rend alors compte qu'il a oublié de peser l'échantillon avant de commencer le titrage. Il poursuit et a finalement versé 0,0666 l de NaOH à 0,1 M pour neutraliser cet acide.
Comment retrouver la masse de l'échantillon ?

-----> Je suis complètement bloqué au vu des éléments donnés. J'ai pensé à calculer pour cela la masse molaire de NaOH et ai trouvé 40 g/mol, soit ici 0,2664 g de NaOH versé. Mais la masse atomique de Na n'étant pas donné, ça me parait être une fausse piste...


3) Enfin: Comment calculez-vous le pHi de di- tri- (etc) peptides ?
---> J'arrive à calculer le pHi de l'Alanine par exemple en faisant la moyennes arithmétique de ses deux pKa, mais pour les autres ? Comment savoir s'ils sont acides, basiques ou neutres ?

----> Concernant le dipeptide "Ala--Ala", il possèderait une formule semi-developpée variable avec le pH.... là aussi je ne comprends pas, rien de cela n'est abordé dans mon cour !

----> Pourquoi les pKa varient avec la longueur des peptides.. idem supra, c'est rageant.


Merci par avance.
-----

[HarleyApril]

bonsoir

pour le 1) calculer le pH des solutions initiales ne sert pas à grand chose
combien y a-t-il d'hydroxyde au départ ?
combien y en a-t-il à la fin ?
combien ont disparu ?
équation de la réaction ?
calcul quantité de matière ...

pour le 2)
équation de la réaction ?
calcul de quantité de matière
calcul de la masse molaire de l'acide
et voilà

pour le 3)
ça été déjà très bien expliqué sur le forum par Vpharmaco si je me souviens bien

cordialement

[AurelienSTE]

Merci HarleyApril.

Alors pour:

1): Au vu de tes suggestions, je dirais qu'au départ il y a 0,18 M d'hydroxyde, et qu'à la fin une fois neutralisé 50% de ces ions hydroxyde la solution n'est plus qu'à....0,09 M ? Donc la "perte" serait de 0,09 M.

L'équation de la réaction serait (bien que je ne vois pas comment m'en servir pour solutionner ce problème) :

H2SO4 <--> HSO4- + H+
NaOH + H+ <--> Na+ + H2O
---------------------------------------------
H2SO4 + NaOH <--> HSO4-Na + H2O


[SIZE=3]Pour le calcul de la quantité de matière, je présume qu'il faut utiliser les relation de type n=C.V
J'ai l'impression de m'approcher de "comment faire" sans pouvoir avoir de méthode !

2): Equation de la réaction:
NaOH + H⁺ <---->Na⁺ + H₂O
CH₃(CH₂₎₃COOH <---> CH₃(CH_2)3COO^- + H⁺

Puis, n= c.v pour le calcul de la quantité de matière ?

3) Comment retrouver les explications données à ce sujet par "Vpharmaco" ?

Encore plein de mercis.....

[vpharmaco]

Il suffit de demander
Pour commencer, tu peux regarder cette discussion : http://forums.futura-sciences.com/ch...-bioch-p1.html
N’hésites pas a reposer des questions si ce n'est toujours pas clair

PS pour Harley : Ne pourrait-on pas mettre cette question dans la liste des questions récurrentes ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[vpharmaco]

Réponse un peu plus détaillée a la question 3 suite a un MP

3) Enfin: Comment calculez-vous le pHi de di- tri- (etc) peptides ?
---> J'arrive à calculer le pHi de l'Alanine par exemple en faisant la moyennes arithmétique de ses deux pKa, mais pour les autres ? Comment savoir s'ils sont acides, basiques ou neutres ?

Pour les pHi, j’espère que ma réponse dans le lien donnée est assez détaillée
Pour savoir si les AA (acides aminés) sont acides, basiques ou neutre: Au choix, soit on apprend par coeur la tables des pKa_R des AA, soit on garde la table a coté de soit...

----> Concernant le dipeptide "Ala--Ala", il possèderait une formule semi-développée variable avec le pH.... là aussi je ne comprends pas, rien de cela n'est abordé dans mon cour !

Ici, il faut montrer que, suivant le pH, le dipeptide Ala-Ala peut exister sous trois formes différentes suivant que la fonction acide carboxylique C-terminale est protonée (COOH) ou non (COO^-), et que l'amine N-terminale est protonée (NH₃⁺) ou non (NH₂)

----> Pourquoi les pKa varient avec la longueur des peptides.. idem supra, c'est rageant

La question est-elle vraiment posée en ces termes ? J 'ai une réponse, mais je ne sais pas si c'est celle qui est attendue...
_{Les pKa des chaines latérales des AA constituant un peptide varient suivant leur environnement. Les interactions intramoléculaires (ionique/polaire/hydrogene/hydrohobe...) entre la chaine laterale d'un AA et le reste du peptide vont modifier le pKaR de cet AA.}

[AurelienSTE]

Bonjour!

Pour remettre les choses dans leur contexte je mets l'intégralité de l'exercice du TD, il n'est pas très long:

"La courbe de titration de l'Alanine montre l'ionisation de 2 groupes fonctionnels de pKa 2,34 et 9,69.
La titration de di- tri peptides ou de plus grands oligopeptides d'alanine montre aussi l'ionisation de seulement 2 groupes fonctionnels, bien que leurs pKa soient modifiés. Les valeurs des différents pKa sont données ci-après:

.......................pKa1... ......pKa2
Ala....................2,34... ......9,69
Ala-Ala...............3,12........ 8,30
Ala-Ala Ala..........3,39........8,03
Ala-(Ala)n-Ala..... 3,42........7,94

a) Identifier les groupes fonctionnels associés à pKa1 et à pKa2
------> Ce sont les groupes amines et carboxyles ?

b) Pourquoi n'y a t-il que 2 pKa pour les deux polypeptides d'Alanine ?
-------> Car il y a deux groupes fonctionnels (-NH2 et -COOH) mais que la chaine latérale n'est pas ionisable. Est ce correct ?

c) Calculer le pHi de l'Alanine et des différents peptides
--------> L'alanine étant neutre, la formule est 1/2 (pKa1+pKa2)= 6,015
--------> Comment faire pour les autres peptides ? Sont ils aussi neutre que Ala et la méthode la même ?

d) Dessiner la formule semi-developpée du dipeptide Ala-Ala à pH2, pH7 et pH12
-------> Je ne savais pas que la formule d'un AA changeait en fonction de son pH..

e) Précisez où sont les extrémités N et C-terminales
-------> L'extrémité N-ter est du coté de -NH2 et la C-ter du coté -COOH ?

f) Expliquez pourquoi les valeurs des pKa varient avec la longueur des peptides.
------> Je n'en ai aucune idée....

Voilà. Et bien encore merci pour d'éventuelles précisions là-dessus...

[vpharmaco]

a) Identifier les groupes fonctionnels associés à pKa1 et à pKa2
------> Ce sont les groupes amines et carboxyles ?
Oui, mais quel est celui associé a pKa1 et celui associé a pKa2 ?

b) Pourquoi n'y a t-il que 2 pKa pour les deux polypeptides d'Alanine ?
-------> Car il y a deux groupes fonctionnels (-NH2 et -COOH) mais que la chaine latérale n'est pas ionisable. Est ce correct ?
Car il y a deux groupes fonctionnels (-NH2 et -COOH) et que la chaine latérale de l'Alanine n'est pas ionisable. Par ailleurs, les liaisons amides -CONH- entre les Ala ne sont pas ionisables

c) Calculer le pHi de l'Alanine et des différents peptides
--------> L'alanine étant neutre, la formule est 1/2 (pKa1+pKa2)= 6,015. Oui, mais mal dit... L'alanine sera neutre ou ne le sera pas suivant le pH de la solution. Le pHi défini le pH pour lequel l'alanine sera majoritairement sous sa forme neutre (zwiterionique), qui se trouve etre ici compris entre pKa1 et pKa2
--------> Comment faire pour les autres peptides ? Sont ils aussi neutre que Ala et la méthode la même ? Comme pour Ala, la charge du peptide va varier suivant le pH de la solution. cf ci-dessous

d) Dessiner la formule semi-developpée du dipeptide Ala-Ala à pH2, pH7 et pH12
-------> Je ne savais pas que la formule d'un AA changeait en fonction de son pH..
A pH 2 (plus généralement pH < pKa1), on aura majoritairement la forme ⁺H₃N-Ala-Ala-COOH
A pH 7 (pKa1 <pH < pKa2), on aura majoritairement la forme ⁺H₃N-Ala-Ala-COO- (forme électriquement neutre -> permet le calcul du pHi)
A pH 12 (plus généralement pH > pKa2), on aura majoritairement la forme H₂N-Ala-Ala-COO-

e) Précisez où sont les extrémités N et C-terminales
-------> L'extrémité N-ter est du coté de -NH2 et la C-ter du coté -COOH ? Oui... par definition. Je suppose qu'il faut ici le monter sur la structure semi-développée>

f) Expliquez pourquoi les valeurs des pKa varient avec la longueur des peptides.
------> Je n'en ai aucune idée.... Les AA adjacents vont modifier les pKa, ici, principalement par effet inductif (comparer par exemple Ala et Ala-Ala)

Voilà. Et bien encore merci pour d'éventuelles précisions là-dessus...

............

[AurelienSTE]

Merci plein de fois de prendre de ton temps pour aider des gens comme moi, désireux de comprendre, d'avancer, mais qui ont bien du mal avec ces notions....
J'ai compris bien plus de choses maintenant.

Pour le a); je pense donc que pour le Pka1 c'est le groupe -COOH qui lui est associé, au pKa2 est associé -NH2.

Pour le d); là aussi je comprends mieux. Concrètement à chaque fois où l'on aura majoritairement une forme plutôt qu'une autre, comment cela se traduire t-il dans la forme semi-développée? A ph<7 doit-on dessiner NH3+ attaché à à NH3+ de l'Ala et -COOH au H de la 2ème molécule ?

Ainsi Ala-Ala serait dessinée comme suit:

...............COO- ------------- COO-
................ ¶ ------------ ¶
NH3+-----NH3+----C----H---NH3+-----C----H---COO-
................ ¶ ------------ ¶
..............CH3 ------------ CH3

[vpharmaco]

Les forums c'est vraiment pas ce qu'il y a de plus pratique pour dessiner des structures...
Ala-Ala a pH7 ressemble a ca: http://www.google.fr/imgres?client=f...ed=0CGEQrQMwBA (il suffit de remplacer la glycine par une alanine)

Pour pka1et 2, c'est bien cela

[HarleyApril]

...
PS pour Harley : Ne pourrait-on pas mettre cette question dans la liste des questions récurrentes ?

c'est fait

cordialement