Bacteriële polymeren
Alle eindexamens

Eindexamen

Bacteriële polymeren

Dit zijn opgaven 14 t/m 19 uit het eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3. 

Je hebt de uitwerkbijlage nodig voor vraag 15 en 16. Deze is bovenaan de pagina te downloaden onder .

 

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

Bacteriële polymeren

PHA is de verzamelnaam van polyesters die door bacteriën worden gevormd. Deze polyesters worden door de bacterie gebruikt als reservestof. In de bacterie worden eerst allerlei voedingsstoffen omgezet tot een groep stoffen, hier aangeduid met HA. In de eerste stap van de productie van PHA wordt een molecuul van een HA gekoppeld aan het S-atoom van de biologische hulpstof ‘co-enzym-A’ (H-S-CoA). Het gevormde HA-S-CoA wordt vervolgens onder invloed van het enzym PHA-synthase omgezet tot een polyester. Beide stappen van dit proces zijn in figuur 1 weergegeven.

In de structuur van een molecuul van een HA kan onder andere de groep R variëren. Hierdoor kunnen vele soorten PHA worden gevormd. De systematische naam van een polyester zoals PHA wordt gevormd door ‘poly-’ gevolgd door de systematische naam van het monomeer.

Vraag 14 (3 punten)

Geef de systematische naam van het polymeer waarin R = C2H5.

Vraag 15 (2 punten)

Bij de vorming van PHA door PHA-syntase wordt telkens een nieuwe eenheid HA gekoppeld aan het zich vormende polymeer. Het blijkt dat hierbij een molecuul HA-S-CoA op een specifieke manier georiënteerd is in het enzym. Dit is op de uitwerkbijlage (de uitwerkbijlage kun je downloaden door bovenaan de pagina op de downloadknop te klikken) bij vraag 16 weergegeven. Deze oriëntatie wordt onder andere mogelijk doordat een atoomgroep van het HA-S-CoA een elektrostatische interactie heeft met de negatief geladen restgroep van een cysteïne-eenheid ~Cys in de peptideketen van PHA-synthase.

Leg uit welke interactie/binding aanwezig is tussen een atoomgroep van HA-S-CoA en ~Cys.

Vraag 16 (4 punten)

De weergegeven oriëntatie is voorwaarde voor de nucleofiele aanval van ~Cys op het molecuul HA-S-CoA. Hierbij wordt een eenheid HA gekoppeld aan de eiwitketen en komt een deeltje [S-CoA] vrij.

Maak op de uitwerkbijlage (de uitwerkbijlage kun je downloaden door bovenaan de pagina op de downloadknop te klikken) het mechanisme compleet. De uitwerkbijlage is hieronder weergegeven.

  • Teken in de twee omkaderde delen de ontbrekende delen van de aminozuureenheden Phe en Cys.
  • Teken alleen bij de reeds getekende atomen de niet-bindende elektronenparen.
  • Geef met pijlen weer hoe elektronenparen worden verplaatst tijdens deze reactie.

Vraag 17 (2 punt)

De bacteriën zetten voedingsstoffen via meerdere routes om in HA-S-CoA. Bij sommige routes blijven (delen van) de moleculen van de voedingsstof intact. Daardoor is het mogelijk om de R-groep in het PHA te wijzigen door de voeding van de bacteriën te wijzigen.

Een onderzoeksgroep is er in geslaagd om de bacteriën copolymeren te laten maken. Het bleek mogelijk om zowel willekeurige (random)-copolymeren als blok-copolymeren te verkrijgen.
Om dit voor elkaar te krijgen, gaf men twee soorten voeding aan de bacteriën. In experiment 1 werden de twee voedingsstoffen tegelijkertijd aangeboden, in experiment 2 werden de twee voedingsstoffen afwisselend aangeboden.

Leg uit in welk experiment men een blok-copolymeer heeft verkregen. Gebruik hierbij Binas-tabel 66F of ScienceData-tabel 11.1.3.

Vraag 18 (2 punten)

De bacteriën produceren PHA als korrels. De onderzoekers hebben platte stroken van gelijk formaat gemaakt van verschillende monsters PHAkorrels.

Leg uit of deze PHA’s tot de thermoplasten of tot de thermoharders behoren.

Vraag 19 (2 punten)

Deze stroken zijn vervolgens onderworpen aan een trekproef. Hierbij wordt gemeten hoeveel langer een strook PHA wordt afhankelijk van de aangelegde kracht. In figuur 2 zijn de meetresultaten opgenomen van twee soorten PHA met verschillende R-groepen.

Verklaar het verschil in meetresultaat tussen beide polymeren.

  • Gebruik hierbij begrippen op microniveau.
  • Neem aan dat de gemiddelde ketenlengte van beide polymeren gelijk is.

 

Ga naar de volgende opgaven van dit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3 deel 5.

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

studiehulp icoon Dioxines en PCB’s
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Dioxines en PCB’s
Vragen 1 t/m 4 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Alcoholen uit CO2
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Alcoholen uit CO2
Vragen 5 t/m 10 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Biodiesel uit sheaboter
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Biodiesel uit sheaboter
Vragen 11 t/m 13 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Ademtest voor leverziekte
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Ademtest voor leverziekte
Vragen 20 t/m 24 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Cadmiumgeel
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Cadmiumgeel
Vragen 1 t/m 6 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Merox
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Merox
Vragen 7 t/m 12 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon EPDM-rubber
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
EPDM-rubber
Vragen 13 t/m 19 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Voedsellijm
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Voedsellijm
Vragen 20 t/m 25 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Biodiesel uit algen
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Biodiesel uit algen
Vragen 1 t/m 5 uit eindexamen scheikunde vwo 2023 tijdvak 1.
Lees meer
studiehulp icoon Gerolsteiner®
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Gerolsteiner®
Vragen 6 t/m 11 uit eindexamen scheikunde vwo 2023 tijdvak 1.
Lees meer