Study Guides (238,294)
Canada (115,060)
Biology (1,419)
Prof (6)

Biology 2290F/G study guide.docx

13 Pages
Unlock Document

Western University
Biology 2290F/G

David DeSantis Biology 2290F Study Guide Dean Unit  Transmittance (T)  Fraction of incident light that passes through (is transmitted by) the sample I                   I 0 Where, I = radiant power of light that passes through the sample           0    I  = radiant power of incident light Absorbance (A) The amount of light absorbed by the sample. Absorbance is a logarithmic function  of transmittance. This formula gives a linear relationship between A and T.                    A =  T Because according to Lambert’s Law, for a thin layer of sample, the same proportion of  light is absorbed regardless of the radiant power of the incident light. Thus for  multilayers, an exponential decline is observed Beer’s Law There is a linear relationship between absorbance and solution concentration.  Beer’s Law states this as follows: A=εlc Where, A = absorbance    E = absorption coefficient (liters/mol/cm)   l = path length through the spectrophotometer (usually 1 cm)   c = concentration of solution (mol/liter)  Spectrophotometer (Spectronic 20) Radiant energy of wavelengths 340­900 nm is supplied by a tungsten lamp. Light  is projected on to a diffraction grating that splits light into its component wavelengths.  The grating is turned so that it passes a different wavelength through a small slit to the  sample. At the same time, there is a rod that is connected from the grating to a  wavelength cam (cam follower) that displays the wavelength emitted as the grating is  turned (Figure 1). Fig. 1. Schematic diagram of Spectronic 20. Ignore everything that is not in the above description David DeSantis The Spectronic 20 is very easy to use. Instructions to set up: 1) Turn   the  power on  a. Let warm up for 15 minutes 2) Select wavelength (wavelength control) 3) With sample holder empty and cover closed, set the meter to  0% transmittance (zero   control) 4) Adjust spectrophotometer for a reference blank.  Blank tube is placed in the sample holder and  meter adjusted to 100% T (0% A) a. Blank   tube   should   contain   all  substances in the sample except  for the material whose absorbance  you wish to measure. 5) Place sample tube in sample holder, close lid and read  absorbance When the wavelength is changed, you MUST adjust the spectrophotometer for the blank before reading  each sample. Sample tubes must be clean (wipe with Kim wipes). Index line on the tube must align with the  center marking on the sample holder. Tube must contain ~3.0 mL to cover light beam. Uses of Spectrophotometry ­ To produce absorption spectra that can be used to characterize compounds in  solution ­ To make quantitative determinations of the concentration of materials in  solution by making reference to a standard curve ­ To study the rate at which (bio) chemical reactions proceed Absorption Spectra ­ Graph of absorbance values for a substance measured at a series of different  wavelengths Standard Curves David DeSantis ­ Graph of absorbance vs. concentration of a substance at  λ , i.max the  wavelength that a particular compound absorbs most at o In the absorption spectra this is shown as the highest peak o The regression line should pass through the origin because at 0  concentration the absorbance will be 0 as well  This graph exemplifies Beer’s Law  ­ Spectrophotometry   can   be   used   to   measure   an   unknown   solution  concentration if you first prepare a standard curve of known concentrations of  that substance vs. absorbance ­ Since the Spectronic 20 has path length of 1 (l=1cm) then A=Ec o i.e., E = A/c, which means you can get the absorption coefficient from  your standard curve o E is the slope of the regression line For   this   standard   curve,   change   in  absorbance (0 to 0.4) can be attributed to  a change in [DCPIP] (0 to 2 x 10 M).  Average rate of reaction can be calculated  as follows: ¿ΔA/m∈ ¿ E Δc/min¿ You will need to know ΔA at 1 minute. This   calculation   gives   answers   in  mol/L/min. To get mol/min you need to  multiply the answer by how many liters of solution was actually used. This can be done  as follows:   min¿(L) ¿ ¿ mol 0.093/m∈ =0.000005446 ¿ Ex.  17075 L mol ΔA/min Δc/min¿ E =¿ Units of cm left out in E because path length is 1cm. To complete calculation, say we  used 5.05 mL of solution. min¿(L) ¿ ¿ 0.000005446 mol ¿ Therefore, in 1 minute 2.7x10  mol of DCPIP was reduced. David DeSantis Resolution in Microscopy ­ Resolution (d) is the smallest distance by which two objects must be separated  in order to allow them to be imaged as two separate objects o When a particle is examined with a light microscopy, its periphery  appears blurry at high magnification due to diffraction o When two adjacent particles are close, their images will overlap but  their individual character can still be seen; i.e. they can be resolved o When they are even closer their images fuse. They appear to be a  single object, therefore we consider them not resolved ­ Abbe’s equation gives the theoretical limit of resolution in a system d= 0.612λ nsinα Where, d = the limit of resolution (the minimum distance between two points such  that they are resolvable)                λ = wavelength of image­forming light                n sinα = numerical aperture of the lens ­ Numerical aperture is a measure of the light gathering capacity of a lens ­ Numerical aperture angle (α) is the angle subtended by the optical axis and the  outermost rays that enter the objective lens ­ ‘n’ is the refractive index of the medium filling the space between the cover  slip and the lens Therefore to maximize resolution (minimize d), you must maximize n, get α as close to  90° as you can, and minimize λ (although violet is the best option, at 400 nm, we usually  use yellow­green at 520­580 because our eyes are sensitive to that region). Cell counting Haemocytometers ­ Type of microscope slide with a small grid of known area  ­ By using the size of the grid and the volume of culture on each square, you  can calculate number of cells in a given volume of the culture from which the  sample was taken Spectrophotometers David DeSantis ­ Beam of light passing through a cell suspension is scattered in proportion to  the turbidity of the suspension ­ Turbidity (over a limited range of [cell]), is proportional to [cell] ­ Need to prior have a standard curve of absorbance at a given wavelength  versus the number of cells/mL o This must be determined by counting How to count cells 1) At the center of the grid on the haemocytometer is a 1mm x 1mm square a. Divided into 25 smaller squares by triple lines. Divided again into 16  squares. I.e.,  2) Cells lying within 5 of the 25 squares are  counted   (5  corners and middle) a. Cells toughing the top and left  boundaries   are  not counted b. Cells   touching   the   right   and  bottom  boundaries are counted 3) Repeat with second grid  4) Calculate average cells / square a. Since each square has an area of 0.04 mm   and the depth of the  chamber is 0.1mm, the volume of suspension counted in each square is  3 0.004 mm 3 5) To get cell/mm  of solution, multiply average cell count/square by 50. Then,  since there are 1000 mm in 1 mL, multiply your number by a lot to get  cells/mL of suspension You can use the number of cells/mL of suspension at different culture concentrations to  make a standard curve of absorbance vs. concentration of cells. Then, you can calculate  number of cells in solution by taking an absorbance reading of a sample culture of  unknown concentration. On your standard curve,  E= A max , giving units of ml/cells ¿cells/ml Light Quantity: Fluence Measurements Photon flux is defined as the number of photons reaching a surface of a particular size in  a given unit of time. Photon flux can be measured with a quantum sensor and is  expressed as micromoles of photons per second per square meter (μmol/m /s) 2 Buffer Solutions Maintain fairly constant pH when acid or alkali is added. Consists of a weak acid and its  conjugate base. Because buffers are essentially equilibrium, adding acid or base adjusts  the equilibrium to the left or right, always trying to maintain constant pH. When pH =  David DeSantis pK aof the buffer, it is at it’s maximum buffering capacity. Buffers are most effective  when the pH is one unit within the pK . a Preparation of Buffers ­ Choosing an  appropriate  buffer is  important  – biological reactions  are  extremely pH sensitive o Depends on what kind of reaction you will carry out in it ­ Tris buffer – used in our chloroplast reactions ­ Buffer selection o pH use of the buffer must lie within 1 unit o All components should be compatible and not ppt out of solution o Buffer should not affect the biological system  Ex. do not use phosphate buffer for studying phosphatases o pH of most buffers decreases with temperature – prepare your buffer at  the temperature it will be used at o Add salts before adjusting pH of buffer pH­related Equations + - -14 [H ] [OH ] = 1 × 10 + pH = - log[H ] + -pH [H ] = 10 pOH = -log[OH ] - - -pOH [OH ] = 10 pH + pOH = 14 pH=pK +loa([base]/[acid]) David DeSantis Krajnyk Unit Structure for Introduction ­ What is the issue or aim? (1 sentence) ­ Why is it important to study this aim? (Scientific literature used) ­ What is the object/intent of the experiment? (Statement of intent) The Scientific Method ­ Logical, orderly approach used to study nature and process to gain knowledge ­ Three aspects: observation, experimentation, communication ­ Observation o Make observation about nature  o Enables the scientist to formulate questions about observations via  various sources ­ Experimentation o Planned investigation in order to obtain new information o Requires a clear statement of the objective(s) of study o Objective = provides specific and succinct details about an experiment  that is being done to examine all or part of the topic your are  investigating o Statements of H an0 H  areAmade prior to design and implementation  of experiment  Simple statements designed to provide possible answers to the  questions posed by scientists.   Can have one or more depending on
More Less

Related notes for Biology 2290F/G

Log In


Don't have an account?

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.