Chemie 7e ed/FLEX - Hoofdstuk 15 - Biochemie oefentoetsen & antwoorden

Bij een condensatiereactie worden twee moleculen aan elkaar gekoppeld door het vormen van een ester of een peptidebinding en daarbij komt een molecuul water vrij. Bij hydrolyse worden twee moleculen die met een ester of een peptidebinding verbonden zijn van elkaar gescheiden en hierbij is water nodig.Een verzadigd vet bevat geen dubbele bindingen in de koolstofketen en een onverzadigd vetzuur bevat er één of meer.Tip: De binding tussen C en O in de zuurgroep van een vetzuur telt hierbij niet mee als dubbele binding. Het gaat bij verzadigd en onverzadigd puur om de C=C binding.Dit zijn vetzuren en/of aminozuren die het lichaam niet zelf kan maken, maar wel nodig heeft om goed te kunnen functioneren. Daarom moeten essentiële vetzuren en/of aminozuren via je voedsel opgenomen worden.Tip: De structuurformules van Gly en Ala zijn te vinden in BINAS Tabel 67H1 en deze zijn met elkaar verbonden met een peptidebinding. Van Gly reageert de OH-groep dan met het H-atoom van de NH2-groep van Ala tot H2O.De primaire structuur laat alleen de volgorde van de aminozuren zien. Bijvoorbeeld: Gly-Ala-Val.De secundaire structuur omvat ook de waterstofbruggen die tussen verschillende aminozuren ontstaan, waardoor er een 3D-structuur ontstaat.De tertiaire structuur omvat de interacties tussen meerdere stukken eiwit die in de secundaire structuur gevormd zijn. In de bovenstaande diagrammen staat op de y-as de enzymactiviteit. Hierin is dus te zien dat bij een bepaalde temperatuur en pH de enzymactiviteit een maximum bereikt. Dat worden het pH-optimum en temperatuur-optimum genoemd. Bij een zeer lage of zeer hoge temperatuur of pH wordt de enzymactiviteit minder of kan het eiwit zelfs denatureren. De molecuulformule is (C8H13NO5)n.Tip: Het gaat bij chitine om een polysacharide, zoals is te lezen in het stuk tekst bij de vraag. Er wordt echter niet aangegeven hoeveel monosachariden er dan aan elkaar gekoppeld zijn om het polysacharide te vormen. Vandaar dat er een ‘n’ wordt gebruikt om het aantal aan te geven. Dit moet dus ook verwerkt worden in reactievergelijkingen. Eén monomeer heeft als molecuulformule C8H13NO5 en heeft dus een molaire massa van 203.194 g/mol. Het onderzochte stuk chitine heeft een molaire massa van 3.8.107 g/mol. Om het aantal monomeren te berekenen, moet de totale molaire massa van het stuk chitine worden gedeeld door de molaire massa van één monomeer. Het gemiddelde aantal monomeereenheden in het onderzochte stuk chitine is dus 3.8.107 / 203.194 = 187013. Dat de eerste dubbele binding in de koolstofketen tussen het derde en vierde C-atoom is geplaatst. In BINAS Tabel 67G2 is dit terug te vinden. Tip: Als er in de opdracht niet letterlijk wordt gevraagd om de verkorte schrijfwijze of de volledige schrijfwijze, is het sneller om de verkorte schrijfwijze te gebruiken. Dit scheelt veel tijd en is evengoed een correcte manier van het noteren van vetzuren.De pH zal dalen wanneer er hydrolyse van een vet plaatsvindt. Bij de hydrolyse van een vet worden er namelijk weer losse vetzuren gevormd, waardoor er per vet 3 zuurgroepen vrijkomen. Hoe meer zuurgroepen, hoe zuurder het mengsel, dus hoe lager de pH-waarde.De dubbele bindingen in de koolstofketen van α- linoleenzuur zorgen ervoor dat de ketens ‘knikken’ bevatten, omdat de dubbele bindingen in de cis-conformatie zijn geplaatst. Dit maakt het lastiger om de vetzuren te stapelen, waardoor er onderling weinig vanderWaalsbindingen gevormd kunnen worden. De smelttemperatuur blijft hierdoor laag. Hoe meer α- linoleenzuur in een olie, hoe minder vanderWaalsbindingen gemaakt kunnen worden en hoe lager het smeltpunt. Lijnzaadolie heeft dus het laagste smeltpunt. Bij de dubbele bindingen tussen C7-C8, C9-C10 en C13-C14.Tip: Cis/trans-isomerisatie kan alleen plaatsvinden bij een dubbele C=C binding die aan beide C-atomen verschillende groepen heeft. Dit zal hieronder worden toegelicht aan de hand van C7-C8 en werkt dan hetzelfde bij C9-C10 en C13-C14:Bij C7 is te zien dat het, naast de binding met C8, verbonden is met een H-atoom en een ringstructuur. Bij C8 is te zien dat het, naast de binding met C7, verbonden is met een H-atoom en C9 (met de rest van de koolstofketen daaraan vast). Het is nu mogelijk om een cis- en een transconformatie te creëren, omdat er, naast de twee H-atomen, verschillende groepen verbonden zijn aan de C-atomen. Hieronder is dit gevat in structuurformules:Voorbeelden van een juist antwoord zijn:De oriëntatie van de watermoleculen wordt mede veroorzaakt door een ion-dipoolbinding. Het negatief geladen zuurstofatoom trekt de positieve kant van het bovenste watermolecuul aan.De oriëntatie van de watermoleculen wordt mede veroorzaakt door een ion-dipoolbinding. De N+ trekt de δ--lading van (het zuurstofatoom in) het onderste watermolecuul aan. Een watermolecuul wordt ook wel een dipoolmolecuul genoemd. Dit houdt in dat er door verschillen in elektronegativiteit van de verschillende atomen twee polen ontstaan: δ- en δ+. Dit verschil in elektronegativiteit is te vinden in BINAS Tabel 40A en moet tussen 0.5 en 1.6 zijn om een dipoolmolecuul te vormen. Het atoom met de grootste elektronegativiteit wordt δ-, zuurstof dus, en het atoom met de kleinste elektronegativiteit wordt δ+, waterstof dus. Dit kun je controleren voor water, zodat je weet hoe je dit moet uitzoeken. In het molecuul op de uitwerkbijlage zijn ook meerdere dipolen te vinden, onder andere bij de OH-groep, de C=O groep en de N (dit atoom heeft een niet gebonden elektronenpaar en wordt daarom δ-). Waterstofbruggen worden altijd gevormd tussen een δ- en en δ+, dus in dit geval zie je dat de H van water een waterstofbrug kan vormen met de O van de OH-groep of de N. Gebied X: Nummers 125 t/m 135 (marge 110 - 145)Gebied Y: Nummers 250 t/m 275 (marge 235 - 280)Gebied X ligt in het celmembraan, tussen de staarten van de vetzuren. Dit is dus een hydrofobe omgeving. Vandaar een hoge hydropathie-index. De getallen 125 t/m 135 moeten gekozen worden voor het juiste antwoord, omdat je ziet dat gebied X de derde ‘slinger’ door het celmembraan is. De derde piek komt dus overeen met gebied X. Gebied Y ligt buiten het celmembraan aan de kant van de hydrofiele koppen, waardoor de omgeving daar hydrofiel is. Vandaar dat hier voor een lage hydropathie-index gekozen moet worden. Als je figuur 3 van rechts naar links leest, is te zien dat gebied Y het derde gebied is dat buiten het celmembraan ligt. Vandaar dat voor de derde lage hydropathie-index gekozen moet worden.Nummer 277Tyr in ‘rode’ opsine en Phe in ‘groene’ opsine.Het eerste verschil is te zien bij de derde base vanaf 826. Daarbij is te zien dat rode opsine een G heeft en groene opsine een A. Rode opsine heeft dan aminozuur GCG dat codeert voor Alanine en groene opsine heeft dan aminozuur GCA dat eveneens codeert voor Alanine. Dat is dus niet de aminozuureenheid die je moet noemen als antwoord op deze vraag, omdat het verschil in base geen verschil in aminozuur oplevert. Ga je verder kijken, zie je bij de vijfde base vanaf 826 dat rode opsine een A heeft en groene opsine een T. De aminozuureenheid in rode opsine bevat TAC, dat codeert voor Tyrosine. De aminozuureenheid in groene opsine bevat TTC, dat codeert voor Phenylalanine. Het gaat hier om de basen met nummer 830 en ieder aminozuur bestaat uit drie basen. Om het nummer van de aminozuureenheid te bepalen doe je dus 830 / 3 = 276.66. Het is dus niet aminozuureenheid nummer 276. maar 277 omdat je afrond naar boven (ook als je in de toekomst bijvoorbeeld een keer uitkomt op aminozuureenheid 276.33).