Opgave 4 (vraag 20 t/m 25) uit eindexamen Scheikunde VWO 2022 tijdvak 2
Bij elke vraag: uitleg stap voor stap, het antwoordmodel en feedback van de AI-docent.
In de voedselindustrie wordt soms het enzym transglutaminase (TG) gebruikt om reststukjes vlees aan elkaar te lijmen tot grotere stukken. Het enzym katalyseert de koppeling van de restgroepen van de aminozuureenheden glutamine en lysine die aanwezig zijn in peptideketens.
Leg uit, aan de hand van deze gegevens, of door deze omzetting de primaire structuur van de peptideketens in de eiwitten verloren gaat.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
Wat wordt er gevraagd?
Je legt uit of de koppeling met transglutaminase de primaire structuur van de peptideketens verandert.
Zo pak je het aan
Antwoord voor alle punten
"De primaire structuur is de volgorde van de aminozuureenheden in de peptideketen. De koppeling vindt plaats tussen restgroepen, dus de volgorde verandert niet en de primaire structuur gaat niet verloren." 1 punt voor wat de primaire structuur is, 1 punt voor het feit dat de omzetting aan de restgroepen gebeurt, met de conclusie.
Let op
Zeg niet dat er een nieuwe peptidebinding in de hoofdketen ontstaat: de binding komt tussen twee restgroepen. Je conclusie moet volgen uit je uitleg.
In figuur 1 is de koppeling van de restgroepen van een glutamine-eenheid en een lysine-eenheid in verschillende peptideketens schematisch en onvolledig weergegeven.
Geef de formule van het deeltje X.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
Wat wordt er gevraagd?
Je geeft de formule van deeltje X in figuur 1, dat ontstaat bij de koppeling van de glutamine-eenheid en de lysine-eenheid.
Zo pak je het aan
Antwoord voor alle punten
. 1 punt.
Let op
klopt niet: de lysinegroep is positief geladen en die lading moet rechts terugkomen. Vergeet de lading niet.
Wanneer geen lysine-restgroepen of ongebonden aminozuren beschikbaar zijn, katalyseert TG ook de reactie tussen de restgroep van glutamine-eenheden en water. Hierbij wordt een andere aminozuur-eenheid gevormd en ontstaat ammoniak. Deze omzetting is op de uitwerkbijlage onvolledig weergegeven.
Maak de vergelijking op de uitwerkbijlage compleet en geef de naam van de aminozuureenheid die hierbij wordt gevormd.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
Wat wordt er gevraagd?
Je maakt de vergelijking van de reactie van de glutamine-restgroep met water compleet en noemt de aminozuureenheid die ontstaat.
Zo pak je het aan
Antwoord voor alle punten
. De ontstane eenheid is glutaminezuur (Glu). 1 punt voor de juiste vergelijking, 1 punt voor de naam.
Let op
De vergelijking heeft maar één water en één ammoniak, dus geen coëfficiënten nodig. Schrijf de naam als 'glutaminezuur' of 'Glu'; 'glutamine' is de beginstof en geeft geen punt.
De koppeling die in de figuur is weergegeven, verloopt in een breed pH-gebied. De reactie verloopt alleen als de restgroep van de lysine-eenheid positief geladen is. Bij de gemiddelde pH van bloed zijn de aminogroepen in de restgroepen van lysine-eenheden grotendeels omgezet tot -groepen. De waarde van de van de -groep is .
Laat met een berekening zien dat bij het percentage aminogroepen van lysine-eenheden dat aanwezig is als kleiner is dan 2,0%.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
Wat wordt er gevraagd?
Je laat met een berekening zien dat bij pH = 7,40 minder dan 2,0% van de aminogroepen van lysine als voorkomt.
Zo pak je het aan
Antwoord voor alle punten
Het percentage is , dus kleiner dan . 1 punt voor , 1 punt voor de juiste evenwichtsvoorwaarde (mag al deels ingevuld), 1 punt voor het uitwerken tot de verhouding (mag impliciet), 1 punt voor het omrekenen naar het percentage.
Let op
Reken het percentage van het totaal ( plus ), niet van alleen . Hier maakt het weinig uit (0,158% of 0,16%), maar zo klopt de methode. Schrijf de conclusie op: "kleiner dan 2,0%".
De -groep in de restgroep van glutamine is een veel zwakkere base dan de -groep in de restgroep van lysine. Dit kan worden verklaard met behulp van een grensstructuur van de restgroep van glutamine. In deze grensstructuur komen formele ladingen voor. Op de uitwerkbijlage is deze grensstructuur onvolledig weergegeven.
Maak op de uitwerkbijlage deze grensstructuur compleet. De atomen in de grensstructuur moeten voldoen aan de octetregel.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
Wat wordt er gevraagd?
Je maakt op de uitwerkbijlage de grensstructuur van de glutamine-restgroep compleet: je tekent de ontbrekende elektronenparen en de formele ladingen, met de octetregel.
Zo pak je het aan
Antwoord voor alle punten
De structuur : de O heeft één enkele binding naar C, drie vrije elektronenparen en lading ; de N heeft een dubbele binding naar C, twee H en lading , zonder vrij elektronenpaar. 1 punt voor de juiste elektronenparen, 1 punt voor de juiste formele ladingen.
Let op
Zet de lading bij het juiste atoom: en , niet omgekeerd. Controleer dat O acht elektronen heeft. Deze structuur laat zien dat het vrije elektronenpaar van N deels bij de C-N-binding hoort, en dat maakt de NH2-groep een veel zwakkere base dan de NH2 van lysine.
In het reactiemechanisme van de koppeling van glutamine en lysine door TG spelen twee aminozuureenheden in het actieve centrum van TG een rol: His373 en Cys314. Op de uitwerkbijlage is een stap uit dit mechanisme onvolledig weergegeven. In deze stap wordt een eenheid Lys gekoppeld aan een eenheid Gln die al aan aminozuureenheid Cys314 van TG was gekoppeld.
Maak op de uitwerkbijlage het reactiemechanisme compleet.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
Wat wordt er gevraagd?
Je maakt op de uitwerkbijlage een stap van het reactiemechanisme compleet: je tekent links van de pijl de niet-bindende elektronenparen en geeft met pijlen weer hoe elektronenparen worden verplaatst.
Zo pak je het aan
Antwoord voor alle punten
De tekening van het model: alle niet-bindende elektronenparen op O, N en S, en de pijlen zoals hierboven. 1 punt voor de niet-bindende paren op O en N, 1 punt voor die op S, 1 punt voor de pijlen.
Let op
Het model geeft ook een tweede variant met één pijl minder (zonder aparte pijl bij de -binding); die telt ook. Elke pijl begint bij een elektronenpaar (een vrij paar of een binding) en wijst naar het atoom of de plek waar dat paar terechtkomt, niet naar een atoom als geheel.
