enzyme

α-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.

最好有緩衝液存可使得反應最大

２．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 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 (1.5 M pH=7.4) 5 ml7. 加 ddH2O 至 500ml

The Henderson-Hasselbalch Equation

HA= H++ A-

Ka=[H+]*[A-]/[HA]

[H+]=Ka*[HA]/[A-]

-log[H+]=-logKa – log( [HA]/[A-])

pH=pKa + log([A-]/[HA]Henderson-Hasselbalch Equation for an acid

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 pH=pKa

緩衝溶液就是對於外界添加酸或鹹至溶液中，其 pH 值的變化量不大，而當溶液處於 pKa 時，則具大的緩衝能力。

下圖胺基丙酸 (alanine) 水溶液在 pKa 值2.74 及 9.8 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，胺基丙酸帶有未質子化的羧基 (-COO-) 及質子化的胺基 (-NH3

+) ， pH 值等於 6 ，約為兩者之 pKa 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])+log[OH-]

log Kw – log Ka = log([BH+]/[B])+log[OH-])

pKa-log ([BH+]/[B])= log[OH-]-log Kw

pKa+log([B]/BH+)=-(- log[OH-]-log Kw=-pOH+14

pH= pKa+log([B]/[BH+])

• 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

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，土壤的酸鹼性並不會造成巨大的改變，而施肥時也有類似的結果。

常用的緩衝劑叫 tris依附錄 B BH+ 的 Ka=8.075Tris hydrochloride BH+Cl-

BH+Cl-=BH++Cl- BH+=B+H+

NaOCl 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 12.43 克的 tris(FM 121.136) 及加 4.67克的 tris chloride (FM 157.597) 於 1 升水中的 pH

12.43/21.36=0.01026 M=tris=B

4.67/157.597=0.0296 M=BH+

pH=pKa+log([B]/[BH+])

=8.075+log(0.0126/0.0296)

=8.61

加 12mL 1.0 M HCl 入前頁的溶液中， pH？

當強酸加入弱鹼時，幾乎完全反應至 BH+

B + H+ = BH+

tris From HClmoles 始 0.1026 0.012(0.012L*1M) 末 0.1026 0 0.0296 -00.012 +0.012 0.0906 0.0416 pH=pKa+log(0.0906/0.0416)=8.41若加入沒有緩衝能力的液體則 pH=1.93

最後體積為 250 毫升， pH 7.6 ，內含 10克的 tris hydrchloride (BH+ ， FW=157.597, BH+ 的 pKa =8.075) ，須添加多少毫升的 0.5M NaOH 。

10 /157.597=0.0635 mol BH+ + OH- = B始 0.0635 x 0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=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 capacity

The useful pH range of a buffer is usually considered to be pKa±1pH value

練習 HA=H+ + A-

Ka=10^-5 HA+A-=1

0.01 H+ OH- 加入 新的 pH 形成。 △ pH=pH 的改變例如：混合 0.0383mol 的 A- 及 0.9617 mol 的 HA 起

始的 pH3.6, 加人 0.01 mol 的 OH- 則 pH 的改變

pH=3.705

3.705-3.6=0.105

• ２．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 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 (1.5 M pH=7.4) 5 ml

• 7. 加 ddH2O 至 500ml

溴甲酚綠 在 pH 小於 4.7 為黃色，大於 4.7 為藍色 acid-base indicator pH=pKa maxmum buffer capacity

瑞香草酚藍， pH 小於 1.7 為紅色， 1.7-8.9 為黃色，大於 8.9 為藍色

以 Thymol blue 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 pH=1.7(=pk1)1:1 比例 green[R]/[Y-] 大於等於 10/1(pH=0.7) red[Y-]/[R] 大於等於 10/1(pH=2.7 yellowpH8-9.6 為綠色 小於 8 為黃色 大於 9.6 為藍

色