最好有缓冲液存可使得反应最大课件.ppt

1、enzyme-Chymotrypsin catalyzed cleavage of the C-N bond has a maximum rate near pH 8 that is twice as great as the rate near pH 7 or pH 9.最好有緩衝液存最好有緩衝液存可使得反應最大可使得反應最大細胞培養一般步驟，資列以細胞培養一般步驟，資列以Human fibroblasts作為例子作為例子Cultures for Human fibroblasts(HF,doubling time=24 h)A.DMEM 培養液培養液1.5X DMEM medium 100

2、 ml2.100X Glutamic acid 5 ml3.100X streptomycin/penicillium 5 ml4.5.5%NaOHCO3 10-20 ml 5.Hyclone fetal calf serum(FCS,56C,30min)50 ml6.Hepes 緩衝液緩衝液(1.5 M pH=7.4)5 ml7.加加 ddH2O 至至 500mlThe Henderson-Hasselbalch Equation HA=H+A-Ka=H+*A-/HA H+=Ka*HA/A-logH+=-logKa log(HA/A-)pH=pKa+log(A-/HAHenderson-Ha

3、sselbalch Equation for an acid 可應用在處理酸鹼平衡系統並用來配製緩衝溶可應用在處理酸鹼平衡系統並用來配製緩衝溶液。當共軛酸鹼的濃度相同時，則液。當共軛酸鹼的濃度相同時，則pH=pKa 緩衝溶液就是對於外界添加酸或鹹至溶液緩衝溶液就是對於外界添加酸或鹹至溶液中，其中，其pH值的變化量不大，而當溶液處值的變化量不大，而當溶液處於於pKa時，則具大的緩衝能力。時，則具大的緩衝能力。下圖胺基丙酸下圖胺基丙酸(alanine)水溶液在水溶液在pKa值值2.74及及9.8時有最大的緩衝能力，在等電點時有最大的緩衝能力，在等電點(PI)時緩衝能力最低，溶於水時，胺基丙時緩衝能

4、力最低，溶於水時，胺基丙酸帶有未質子化的羧基酸帶有未質子化的羧基(-COO-)及質子化及質子化的胺基的胺基(-NH3+)，pH值等於值等於6，約為兩者，約為兩者之之pKa中間，其滴定曲線如圖。中間，其滴定曲線如圖。The Henderson-Hasselbalch Equation for a base B+H2O=BH+OH-Kb=BH+*OH-/B log kb=log(BH+/B)+logOH-log Kw log Ka=log(BH+/B)+logOH-)pKa-log(BH+/B)=logOH-log Kw pKa+log(B/BH+)=-(-logOH-log Kw=-pOH+14

5、 pH=pKa+log(B/BH+)土壤的缓冲性能有哪些？土壤的缓冲性能有哪些？土壤的緩衝性質是指當外界環境產生巨土壤的緩衝性質是指當外界環境產生巨大變動時，土壤仍能維持其大部分之原大變動時，土壤仍能維持其大部分之原來性質或只是略微變動而已，而土壤具來性質或只是略微變動而已，而土壤具緩衝能力的多寡主要與土壤的粘粒及有緩衝能力的多寡主要與土壤的粘粒及有機質含量有關，粘粒及有機質含量越高機質含量有關，粘粒及有機質含量越高者，其緩衝能力越高。此緩衝性質可用者，其緩衝能力越高。此緩衝性質可用來說明當添加大量石灰於土壤時，土壤來說明當添加大量石灰於土壤時，土壤的酸鹼性並不會造成巨大的改變，而施的酸鹼性並

6、不會造成巨大的改變，而施肥時也有類似的結果。肥時也有類似的結果。常用的緩衝劑叫常用的緩衝劑叫tris依附錄依附錄B BH+的的Ka=8.075Tris hydrochloride BH+Cl-BH+Cl-=BH+Cl-BH+=B+H+NaOCl溶於水中調緩衝至溶於水中調緩衝至pH6.2,OCl-/HOCl=?HOCl=H+OCl-,pH=pKa+(OCl-/HOCl)6.2=7.53+log(OCl-/HOCl)OCl-/HOCl=10(6.2-7.53)=0.047溶解溶解12.43克的克的tris(FM 121.136)及加及加4.67克克的的tris chloride(FM 157.59

7、7)於於1升水中的升水中的pH12.43/21.36=0.01026 M=tris=B4.67/157.597=0.0296 M=BH+pH=pKa+log(B/BH+)=8.075+log(0.0126/0.0296)=8.61 加加12mL 1.0 M HCl入前頁的溶液中，入前頁的溶液中，pH？當強酸加入弱鹼時，幾乎完全反應至當強酸加入弱鹼時，幾乎完全反應至BH+B +H+=BH+tris From HClmoles 始始0.1026 0.012(0.012L*1M)末末0.1026 0 0.0296 -00.012 +0.012 0.0906 0.0416 pH=pKa+log(0.0

8、906/0.0416)=8.41若加入沒有緩衝能力的液體則若加入沒有緩衝能力的液體則pH=1.93最後體積為最後體積為250毫升，毫升，pH 7.6，內含，內含10克的克的tris hydrchloride(BH+，FW=157.597,BH+的的pKa=8.075)，須添加多少毫升的，須添加多少毫升的0.5M NaOH。10/157.597=0.0635 mol BH+OH-=B始始 0.0635 x 0末末 0.0635-x 0 xpH=pKa+log(mol B/mol BH+)7.6=8.075+log(x/(0.0635-x)10-0.475=x/(0.0635-x)=0.335 x

9、=0.0159 mol0.0159/y=0.5 y=0.0318 L=31.8 mL A buffer resists changes in pH because the added acid or base is consumed by the buffer.As the buffer is used up,it becomes less resistant to changes in pH.pH=pKa maxmum buffer capacityThe useful pH range of a buffer is usually considered to be pKa1pH value

10、練習練習 HA=H+A-Ka=10-5 HA+A-=10.01 H+OH-加入加入 新的新的pH形成。形成。pH=pH的改變的改變例如：混合例如：混合0.0383mol 的的A-及及 0.9617 mol的的HA起始起始的的pH3.6,加人加人0.01 mol的的OH-則則pH的改變的改變 pH=3.7053.705-3.6=0.105 細胞培養一般步驟，資列以Human fibroblasts作為例子Cultures for Human fibroblasts(HF,doubling time=24 h)A.DMEM 培養液1.5X DMEM medium 100 ml2.100X Glut

11、amic acid 5 ml3.100X streptomycin/penicillium 5 ml4.5.5%NaOHCO3 10-20 ml 5.Hyclone fetal calf serum(FCS,56C,30min)50 ml6.Hepes 緩衝液緩衝液(1.5 M pH=7.4)5 ml 7.加 ddH2O 至 500ml溴甲酚綠溴甲酚綠 在在 pH小於小於4.7為黃色，大於為黃色，大於4.7為藍色為藍色 acid-base indicator pH=pKa maxmum buffer capacity瑞香草酚藍，瑞香草酚藍，pH小於小於1.7為紅色，為紅色，1.7-8.9為黃色，為黃色，大於大於8.9為藍色為藍色以以Thymol blue 為例為例 Transition range Acid Base colorThymol blue 1.2-2.8 Red Yellow 8.0-9.6 Yellow BlueR=Y-+H+pH=pK1+log(Y-/R)當當pH=1.7(=pk1)1:1比例比例 greenR/Y-大於等於大於等於10/1(pH=0.7)redY-/R大於等於大於等於10/1(pH=2.7 yellowpH8-9.6 為綠色為綠色 小於小於8為黃色為黃色 大於大於9.6為藍色為藍色