Vraag 12Gifblaar
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?
- Bij figuur 3 kijk je welke atoomsoorten in het cluster zitten en hoe vaak ze voorkomen.
- Met de formule Fe4S4 en de lading van het hele cluster bepaal je wat de ionladingen moeten zijn.
- Controleer daarna of de ladingen van alle ionen samen de lading van het cluster geven.
Hier verliezen leerlingen punten
- Geef bij elke ionsoort zowel de lading als het aantal, anders mis je punten.
- Zorg dat de ladingen die je noemt bij de gebruikelijke ladingen van de ionen passen.
- Tel de ionen in figuur 3 één voor één na, zodat je het aantal per soort niet verkeerd opschrijft.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
In Zuid-Afrika groeit de gifblaar, een plant die giftig is figuur 1 voor veel dieren. In 1944 slaagde de Zuid-Afrikaanse onderzoeker Marais erin de gifstof uit deze plant te isoleren: fluorethaanzuur (zie figuur 1). Om de molecuulformule van de gifstof te bepalen, gebruikte Marais onder andere een element-analyse. Bij een van de proeven werd hiervoor het fluorethaanzuur met behulp van een calciumhydroxide-oplossing omgezet tot de geconjugeerde base fluorethanoaat. Bij indampen ontstond hieruit calciumfluorethanoaat.
Marais bepaalde ook de LD -waarde van fluorethaanzuur bij konijnen 50 door ze gedroogde bladeren van de gifblaar te voeren. De LD -waarde is de dosis waarbij 50% van de dieren die eraan zijn 50 blootgesteld, sterft. Deze dosis bedroeg 0,40 mg fluorethaanzuur per kg lichaamsgewicht. Het blad van de gifblaar bevat gemiddeld 90 µg F per g gedroogd blad. Dit fluor is uitsluitend aanwezig in fluorethaanzuur.
De Engelse onderzoeker R.A. Peters heeft rond 1950 baanbrekend onderzoek gedaan naar de biochemische werking van fluorethaanzuur. Hij ontdekte dat de citroenzuurcyclus niet meer functioneert in cellen waaraan fluorethaanzuur is toegevoegd. In figuur 2 is een gedeelte van de gewone citroenzuurcyclus schematisch weergegeven. figuur 2 Acetyl –S– CoA is ontstaan door een condensatiereactie van co-enzym A ( HS –CoA) met ethaanzuur. Een SH -groep van co-enzym A wordt hierbij omgezet tot een zogeheten thio-estergroep. Een thio-estergroep is vergelijkbaar met een gewone estergroep, waarin het enkelgebonden O -atoom is vervangen door een S -atoom. Peters ontdekte dat fluorethaanzuur de plaats inneemt van ethaanzuur in de citroenzuurcyclus, waardoor fluoracetyl –S– CoA wordt gevormd. In de volgende stap van de citroenzuurcyclus wordt fluoracetyl –S– CoA door het enzym citraat-synthase met oxaalazijnzuur omgezet tot fluorcitroenzuur ( C H FO ). 6 7 7
Na de vorming van fluorcitroenzuur treden in het actieve centrum van het enzym aconitase de volgende processen na elkaar op: stap 1: Een molecuul fluorcitroenzuur wordt omgezet tot een molecuul water en een molecuul fluor- cis -aconietzuur. stap 2: Vervolgens roteert het molecuul fluor- cis -aconietzuur 180° in het actieve centrum. stap 3: Daarna wordt het molecuul fluor- cis -aconietzuur met een molecuul water omgezet tot een molecuul trans -hydroxyaconietzuur. Het trans -hydroxyaconietzuur kan niet meer loskomen uit het actieve centrum, waardoor de stofwisseling van een dier dat de plant eet, wordt ontregeld. In een molecuul trans -hydroxyaconietzuur staan de COOH -groepen in een trans -configuratie ten opzichte van elkaar. Op de uitwerkbijlage is de omzetting van fluor- cis -aconietzuur volgens stap 3 onvolledig weergegeven.
In het actieve centrum van aconitase is een kubusvormig cluster met de formule Fe S 2+ gebonden aan de peptideketen. 4 4 In figuur 3 is dit cluster schematisch weergegeven, waarbij ladingen zijn weggelaten. figuur 3 Het cluster Fe S 2+ is opgebouwd uit ijzerionen en sulfide-ionen. 4 4 De ladingen van de aanwezige ijzerionen en de sulfide-ionen wijken niet af van de gebruikelijke ladingen.
Geef voor elke ionsoort die in het cluster aanwezig is de lading en het aantal deeltjes.