Vraag 18Niacine
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?
- Bedenk eerst wat er in figuur 3 gebeurt als een zwak zuur in water evenwicht maakt.
- In de tekst staat hoeveel procent van de niacine als zuurrest-ion voorkomt, gebruik dat percentage.
- Kijk met de K-waarde welke verhouding tussen zuurrest-ion en niacine bij dat percentage hoort.
- Vergelijk die verhouding met wat er gebeurt met de concentratie van de oxonium-ionen, en trek daar je conclusie uit.
Hier verliezen leerlingen punten
- Schrijf op waarom de verhouding verandert, niet alleen of de pH hoger of lager is.
- Reken met de juiste verhouding van deeltjes en let op de omgekeerde richting van de K-waarde.
- Trek een conclusie die past bij je eigen berekening, ook als die afwijkt van wat je verwachtte.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Niacine (vitamine B3) is een vitamine die van belang is voor het functioneren van een groot deel van de enzymsystemen in het lichaam. Er bestaan productieprocessen om niacine uit goedkope fossiele grondstoffen te produceren. In de eerste stap van zo’n proces wordt picoline gevormd. In de tweede stap wordt picoline omgezet tot niacine. De structuurformules van picoline en niacine zijn in figuur 1 weergegeven. figuur 1 In de eerste stap wordt picoline gemaakt uit propanal, prop-2-enal en ammoniak. Prop-2-enal is een aldehyde met molecuulformule C H O . 3 4 In deze reactie worden behalve picoline ook water en nog één andere stof gevormd.
Niacine kan ook worden gemaakt op basis van de stof quinolinezuur waarbij wordt gebruikgemaakt van micro-organismen. Om de productie van quinolinezuur in het micro-organisme zo hoog mogelijk te maken, hebben onderzoekers genetisch gemodificeerde micro-organismen gekweekt. Als gevolg van de modificatie scheiden deze micro-organismen meer quinolinezuur uit. In figuur 2 is deze biosynthese schematisch weergegeven. Binnen de cel zijn drie enzymen (P, Q en R) betrokken bij de vorming van quinolinezuur. figuur 2 Stof Y wordt door enzym Q omgezet tot quinolinezuur. Stof Y reageert echter ook snel en zonder hulp van enzymen tot allerlei nevenproducten. De snelheid van iedere enzymatische omzetting in dit proces wordt bepaald door de concentratie van het betrokken enzym. In de genetisch gemodificeerde micro-organismen waren de concentraties van de enzymen P, Q en R afwijkend. Hierbij waren er twee doelstellingen: 1 zo min mogelijk andere stoffen dan quinolinezuur produceren; 2 zo veel mogelijk quinolinezuur per tijdseenheid produceren. Bij een presentatie van het onderzoek gebruikten de onderzoekers een tabel waaruit blijkt hoe de concentratie van elk enzym moest veranderen om beide doelstellingen te realiseren. Op de uitwerkbijlage is deze tabel onvolledig weergegeven.
Alle stoffen in figuur 2 reageren in de molverhouding 1:1. In figuur 2 is ook aangegeven dat een deel van het gevormde quinolinezuur de cel verlaat. Bij een van de proeven werd zo een oplossing met daarin 5,5 g quinolinezuur verkregen. Het quinolinezuur werd vervolgens door de onderzoekers omgezet tot niacine. Hierbij werd 3,8 g niacine gevormd.
Halverwege de twintigste eeuw is ontdekt dat niacine ook kan worden toegepast als geneesmiddel. Uit onderzoek naar de werking van niacine bleek dat het zuurrest-ion van niacine aan een receptoreiwit bindt. Niacine is een zwak zuur. In water treedt het evenwicht uit figuur 3 op. figuur 3 De pH in de vloeistof rondom het receptoreiwit is zodanig, dat meer dan 90% van alle niacine-deeltjes voorkomt als zuurrest-ion. De waarde van de K van niacine bij de heersende omstandigheden is 1,3·10 –5 . z
Leg uit of de pH van de vloeistof rondom het receptoreiwit hoger of lager is dan de berekende waarde.