Vraag 23Plastic-etende bacterie

Het polymeer polyethyleentereftalaat (PET), waarvan PET-flessen worden gemaakt, is slecht afbreekbaar en wordt vaak op vuilnisbelten gestort. Japanse onderzoekers hebben in 2016 in slib van een vuilnisbelt een soort bacterie aangetroffen die PET kan afbreken. Deze bacterie bleek het enzym PET-ase te
Wanneer PET-ase aan een molecuul PET gebonden is, vindt de afbraakreactie plaats. PET-ase kan een molecuul PET doormidden ‘knippen’ bij de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.
Om de structuur van het enzym PET-ase te achterhalen, gebruikten onderzoekers een tussenproduct van de afbraak van PET: de stof BHET. De structuurformule van BHET is in figuur 2 weergegeven. figuur 2 Uit onderzoek blijkt dat drie aminozuur-eenheden van het enzym PET-ase een belangrijke rol spelen bi
Bij de binding van een molecuul BHET aan PET-ase zijn ook de aminozuur-eenheden Met , Trp , Ala en Ile van belang. Hierbij zijn de hydrofobe restgroepen van deze aminozuur-eenheden betrokken.
Om het pH-optimum van PET-ase te onderzoeken, mengden de onderzoekers PET-folie en PET-ase met telkens een andere oplossing met een pH-waarde tussen 6,00 en 10,00 . Bij elk experiment werd na 18 uur de concentratie van vrijgekomen afbraakproducten gemeten. Figuur 3 toont de resultaten van dit onderz
Bereken de [ OH – ] in mol L –1 bij pH = 9,50 ( T = 298K ).

Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.

Hoe pak je dit aan?
  1. Bedenk eerst hoe pH en pOH bij 298 K samen aan elkaar gerelateerd zijn.
  2. Reken de pOH uit met de gegeven pH.
  3. Zet de pOH daarna om naar de concentratie OH⁻ met de machtsfunctie van 10.

Hier verliezen leerlingen punten

  • Reken niet direct met de pH, want je zoekt de concentratie OH⁻ en niet H⁺.
  • Laat je tussenstap van de pOH zien, zodat duidelijk is hoe je aan het eindresultaat komt.
  • Vergeet de eenheid mol L⁻¹ niet bij je eindantwoord, en let op de juiste exponent bij het getal.
pH, pOH en de relatie tussen beide bij 298 Kconcentratie van hydroxide-ionen in een oplossing berekenenomgaan met logaritmische schaal en machten van 10

Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.

Hulp nodig?
De vraag als tekst

Het polymeer polyethyleentereftalaat (PET), waarvan PET-flessen worden gemaakt, is slecht afbreekbaar en wordt vaak op vuilnisbelten gestort. Japanse onderzoekers hebben in 2016 in slib van een vuilnisbelt een soort bacterie aangetroffen die PET kan afbreken. Deze bacterie bleek het enzym PET-ase te produceren, dat de afbraak van PET mogelijk maakt. Dit enzym kan de oplossing zijn voor onze berg PET-afval die steeds groter wordt. In figuur 1 is de eerste stap van deze afbraakreactie weergegeven. figuur 1

Wanneer PET-ase aan een molecuul PET gebonden is, vindt de afbraakreactie plaats. PET-ase kan een molecuul PET doormidden ‘knippen’ bij de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.

Om de structuur van het enzym PET-ase te achterhalen, gebruikten onderzoekers een tussenproduct van de afbraak van PET: de stof BHET. De structuurformule van BHET is in figuur 2 weergegeven. figuur 2 Uit onderzoek blijkt dat drie aminozuur-eenheden van het enzym PET-ase een belangrijke rol spelen bij de afbraak van BHET door PET-ase. Dit zijn serine, histidine en asparaginezuur. De restgroepen van deze aminozuur-eenheden zijn door middel van waterstofbruggen met elkaar of met het molecuul BHET verbonden. Op de uitwerkbijlage zijn deze aminozuur-eenheden, een molecuul BHET en hun onderlinge bindingen (deels vereenvoudigd en onvolledig) weergegeven. Van de aminozuur-eenheid Ser ontbreekt de restgroep. Er is één waterstofbrug weergegeven, tussen de OH -groep van Asp en een N -atoom van His . In dit geval gaat het N -atoom namelijk een waterstofbrug aan.

Bij de binding van een molecuul BHET aan PET-ase zijn ook de aminozuur-eenheden Met , Trp , Ala en Ile van belang. Hierbij zijn de hydrofobe restgroepen van deze aminozuur-eenheden betrokken.

Om het pH-optimum van PET-ase te onderzoeken, mengden de onderzoekers PET-folie en PET-ase met telkens een andere oplossing met een pH-waarde tussen 6,00 en 10,00 . Bij elk experiment werd na 18 uur de concentratie van vrijgekomen afbraakproducten gemeten. Figuur 3 toont de resultaten van dit onderzoek. figuur 3 3 concentratie vrijgekomen afbraakproducten (mM) 2 1 0 6 7 8 9 10 pH

Bereken de [ OH – ] in mol L –1 bij pH = 9,50 ( T = 298K ).