Hulp bij leren Eindexamens

Scheikunde – vwo – 2021 – tijdvak 1 – deel 3

eindexamen Alle eindexamens

Eindexamen

IJzerstapeling

Vak

Scheikunde

Niveau

Vwo

Leerjaar

6

Dit zijn opgaven 12 t/m 16 uit het eindexamen scheikunde vwo 2021 tijdvak 1.

Tenzij anders vermeld, is er sprake van standaardomstandigheden: T = 298 K en p = p0.

Wil je bij opgave 1 starten? Ga dan naar het begin van dit examen.

IJzerstapeling

Hemochromatose of ijzerstapeling is een erfelijke ziekte waarbij te veel ijzerionen uit de darminhoud worden opgenomen terwijl het lichaam niet in staat is de overmaat aan ijzerionen uit te scheiden. Deze ziekte wordt vaak veroorzaakt door een mutatie in het gen dat codeert voor het eiwit HFE. HFE speelt een rol bij de opname van ijzerionen. Bij de synthese van HFE wordt in eerste instantie mRNA gevormd dat bestaat uit 2727 basen. De eerste 221 basen spelen echter geen rol bij de synthese van HFE. Het startcodon begint pas bij base nummer 222. Dit is tevens het codon voor het aminozuur met nummer 1. Hieronder is een deel van de mRNA-volgorde bij mensen zonder en mensen met hemochromatose weergegeven. De mutatie treedt op bij base nummer 1066.

Met behulp van de 1-lettersymbolen van aminozuren kan men dit soort mutaties vereenvoudigd weergeven. Zo kan een mutatie waarbij op plaats 86 van een eiwit een glutaminezuur-eenheid is ingebouwd in plaats van een glutamine-eenheid, worden weergeven als Q86E.

Vraag 12 (4 punten)

Leid met behulp van het gegeven voorbeeld af wat de notatie is van de hierboven beschreven mutatie die hemochromatose veroorzaakt.

Het nummer van het triplet volgt uit (1066 – 221) = 281 2/3. De mutatie betreft dus de tweede/middelste base van het triplet met nummer 282. Dat zijn de tripletten UGC (gezond) respectievelijk UAC (ziek). Deze tripletten coderen voor cysteïne (C) respectievelijk tyrosine (Y). De mutatie kan dus worden weergegeven met C282Y.

Toelichting puntenscore:
- Bepaling van het nummer van het triplet dat verschilt (282) = 1 punt.
- Consequente bepaling van het triplet (UGC resp. UAC) = 1 punt.
- Consequente bepaling van de aminozuren (cysteïne resp. tyrosine) = 1 punt.
- Consequente notatie van de mutatie = 1 punt.

Vraag 13 (2 punten)

De uit de darminhoud opgenomen ijzerionen komen in het bloed terecht. Daar worden deze ionen gebonden door het eiwit transferrine en worden zo getransporteerd naar de lever en naar de plaatsen waar de productie van rode bloedlichaampjes plaatsvindt. Het binden en afstaan van de ijzerionen door transferrine is afhankelijk van de pH. Daarbij zijn de restgroepen van de aminozuren Tyr, Asp en His betrokken. Hiernaast is schematisch weergegeven hoe een Fe³⁺-ion in een molecuul transferrine is gebonden. Bij de pH van bloed (7,4) zijn Fe³⁺-ionen sterk gebonden aan transferrine. Op de plaatsen in het lichaam waar transferrine de gebonden Fe³⁺-ionen moet afstaan, is de pH aanzienlijk lager. De Fe³⁺-ionen komen dan vrij uit de moleculen transferrine.

Leg uit dat bij lage pH Fe³⁺-ionen vrijkomen uit de moleculen transferrine.

Er zijn meerdere juiste antwoorden mogelijk. Deze antwoorden zijn allemaal correct:
- Als de pH lager wordt (dan 7,4), worden H⁺-ionen gebonden door de restgroepen van de aminozuureenheden. Hierdoor worden de restgroepen van Tyr en Asp neutraal. Hierdoor neemt de aantrekking van het Fe³⁺-ion met de restgroepen af.
- Als de pH lager wordt (dan 7,4), worden H⁺-ionen gebonden door de restgroepen van de aminozuureenheden. Hierdoor wordt de restgroep van His positief geladen. Hierdoor wordt het Fe³⁺-ion afgestoten.
Toelichting puntenscore:
- Bij lagere pH (dan 7,4) worden H⁺-ionen gebonden door de restgroepen van de aminozuureenheden = 1 punt.
- Rest van de uitleg = 1 punt.

Vraag 14 (3 punten)

Patiënten met hemochromatose kunnen worden behandeld met desferrioxamine, een stof die in opgeloste vorm met behulp van een infuus wordt toegediend. Desferrioxamine bindt Fe³⁺. Via de nieren wordt de ontstane verbinding uitgescheiden. Een molecuul desferrioxamine ontstaat uit één molecuul ethaanzuur (E), twee moleculen butaandizuur (B) en drie moleculen van een stof A. De structuurformule van stof A is hieronder weergegeven.

Deze zes moleculen worden in de volgorde A – B – A – B – A – E gekoppeld. Daarbij worden alleen C–N-bindingen gevormd. Per ontstane C–N-binding wordt één molecuul water afgesplitst.

Geef de structuurformule van het fragment ~ B – A – E van een molecuul desferrioxamine.

Toelichting antwoord:

Uit de informatie haal je dat de verbinding tussen de moleculen een C–N-binding moet zijn. Je kent de structuurformules van ethaanzuur en butaandizuur:
Toelichting puntenscore:
- Juiste plaats en structuur van de butaandizuurrest = 1 punt.
- Juiste plaats en structuur van de ethaanzuurrest = 1 punt.
- Rest van de structuurformule juist = 1 punt.
Opmerking
Maximaal 2 punten toekennen indien een antwoord is gegeven als: .

Vraag 15 (5 punten)

Om te onderzoeken of iemand hemochromatose heeft, wordt bloedonderzoek gedaan. Voor het onderzoek is een bufferoplossing bereid. Deze oplossing is bereid door per liter achtereenvolgens 0,338 mol NaHCO₃ en 3,4 x 10^–2 mol waterstofchloride (HCl) op te lossen. In de uiteindelijke oplossing zijn onder andere deeltjes H₂CO₃ en HCO₃– aanwezig.

Bereken de pH van de uiteindelijke oplossing. Neem hierbij aan dat geen
gasvormig CO₂ uit de oplossing ontwijkt.
Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Let op: op een examen verwacht een docent de hele berekening zoals in de uitwerking staat.

Vul een antwoord in.

Helaas. Het antwoord is niet juist. Probeer het nog een keer!

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

7,30

Toelichting antwoord:

De informatie uit de opgave leert je dat het gaat om een evenwicht. Daarom gebruik je de evenwichtsvoorwaarde. Het gaat hier om het evenwicht H₂CO3 +H₂O <> H₃O+ + HCo₃.

Hieruit volgt:

Toelichting puntenscore:
- Juiste evenwichtsvoorwaarde (eventueel reeds gedeeltelijk ingevuld) = 1 punt.
- Inzicht dat [H₂CO₃] = 3,4x 10^-2 (mol L^-1) en berekening van de [HCO₃^–] = 1 punt.
- Berekening van de [HCO₃⁺] = 1 punt.
- Omrekening naar de pH = 1 punt.
- De uitkomst van de berekening gegeven in twee decimalen = 1 punt.

Vraag 16 (3 punten)

Van een patiënt wordt bloed afgenomen, waarna het bloedserum wordt afgescheiden van de rode bloedlichaampjes. Het bloedserum bevat alle transferrine. Bij het vaststellen of iemand hemochromatose heeft, is onder andere de vrije ijzerbindende capaciteit CF van belang. Dit is het aantal mol Fe³⁺ dat per liter bloedserum nog aan het transferrine kan worden gebonden.
Bij gezonde mensen bevat het bloedserum gemiddeld 3,0 g transferrine per liter en is gemiddeld 30% van de bindingsplaatsen van het transferrine bezet met Fe³⁺-ionen. Per molecuul transferrine kunnen twee Fe³⁺-ionen worden gebonden. De molaire massa van transferrine is 8,0 x 10⁴ g mol^–1.

Bereken met behulp van de bovenstaande gegevens de gemiddelde CF in mol L^–1 bij gezonde mensen.

Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers en gebruik ^ als het exponent in je antwoord (6,7×10-2 = 6,7×10^-2).

Let op: op een examen verwacht een docent de hele berekening zoals in de uitwerking staat.

Vul een antwoord in.

Helaas. Het antwoord is niet juist. Probeer het nog een keer!

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

5,3×10^-5

Toelichting antwoord:

Het startpunt van je berekening is het gegeven dat gezonde mensen 3,0 gram/l transferrine in hun bloed hebben.

Toelichting puntenscore:
- Omrekening per liter serum van de massa naar de chemische hoeveelheid transferrine = 1 punt.
- Omrekening naar de chemische hoeveelheid Fe³⁺ die daaraan maximaal kan worden gebonden per liter serum = 1 punt.
- Omrekening naar de CF in mol L^–1 = 1 punt.

Ga naar de volgende opgaven van het eindexamen scheikunde vwo 2021 tijdvak 1.

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

Lees meer

Bekijk meer

Kom je er nog niet uit?

Stap 1

Zoek verder in hulp bij leren

Stap 2

Stel de vraag in de vraagbaak

Eindexamen

IJzerstapeling

Vak

Scheikunde

Niveau

Vwo

Leerjaar

6

IJzerstapeling

Vraag 12 (4 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 13 (2 punten)

Toelichting puntenscore:

Vraag 14 (3 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 15 (5 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Vraag 16 (3 punten)

Toelichting antwoord:

Toelichting puntenscore:

Bekijk ook eens

Eindexamen

Groene chemie met dimethylcarbonaat

Eindexamen

‘Groene’ verf?

Eindexamen

Chloropreenfabriek

Eindexamen

Suikerbatterij

Eindexamen

Marquis-reagens voor alkaloïden

Eindexamen

Autobanden

Eindexamen

Niacine

Eindexamen

Een pleister voor stroom

Eindexamen

Eiwitvertering

Eindexamen

Palladiumvanger

Kom je er nog niet uit?

Examenopgaven over groene chemie - Scheikunde

Examenopgaven over IJzerstapeling - Scheikunde

Chemie is alles op kleine schaal