Oefentoets Biologie: Enzymen | HAVO 4/HAVO 5 | variant 1

Spijsverteringsenzymen of niet.
Zie figuur B 642 van de bijlage.

In het schema is de werking van de enzymen P en Q weergegeven.

Kan enzym P een spijsverteringsenzym zijn?
En enzym Q?

afbeelding

Beperkende factoren op de reactiesnelheid.
Zie figuur B 1426 van de bijlage.

In een experiment werd aan eiwitoplossingen van verschillende concentraties een enzym toegevoegd dat dit eiwit omzet.
De grafiek in de afbeelding geeft het verband weer tussen de eiwitconcentratie en de snelheid waarmee dit eiwit wordt omgezet door het enzym. Tijdens het onderzoek was de pH constant en de temperatuur 30°C . Bij het begin van ieder experiment was dezelfde hoeveelheid enzym aanwezig.

Welke factor is op grond van deze resultaten zeker beperkend voor een reactiesnelheid bij een eiwitconcentratie van 0,2 gram per liter?

‘Biologische' vlekoplossers.

Aan veel wasmiddelen worden zogeheten biologische vlekoplossers toegevoegd. Deze vlekoplossers zijn enzymen die afkomstig zijn van bepaalde bacteriën. Vooral eiwit- en bloedvlekken worden door deze vlekoplossers verwijderd. Op de meeste wasmachines zijn de volgende wastemperaturen in te stellen: 30°C, 40°C, 60°C en 95°C. Bij 95°C lukt vlekverwijdering met behulp van enzymen niet of nauwelijks.

Geef hiervoor een verklaring.

Enzym in wasmiddel.
Zie figuur B 1397 van de bijlage.

Een wasmiddel bevat een enzym E dat een bepaalde stof S kan afbreken. Het verband tussen de activiteit van dit enzym en de zuurgraad is weergegeven in het diagram in de afbeelding.
Om het wasmiddel te testen, wordt in een reageerbuis 1 ml van een oplossing van het wasmiddel vermengd met 1 ml van een oplossing van stof S. De temperatuur is 20°C en de pH is 8,0. Na een half uur blijkt nog vrij veel van stof S over te zijn in de reageerbuis. De pH is niet veranderd.
Men wil uitgaande van dezelfde hoeveelheid van stof S bereiken dat onder invloed van dezelfde hoeveelheid van het wasmiddel in een half uur meer van stof S wordt afgebroken dan in de eerste proef.

Noem twee veranderingen van de proefomstandigheden, waarmee men dit kan bereiken.

1/3 Enzymen.
Zie figuur B 428 van de bijlage.

De grafieken uit de afbeelding geven de activiteit van drie enzymen P, Q en R weer bij verschillende pH-waarden. De temperatuur werd tijdens de metingen constant gehouden.

Wat zijn de pH-maxima van de enzymen P, Q en R?

2/3 Enzymen.
Zie figuur B 428 van de bijlage.

Twee van deze enzymen zijn werkzaam in het spijsverteringskanaal van de mens.

Welk van de enzymen P, Q en R zal niet werkzaam zijn in het spijsverteringskanaal?

3/3 Enzymen.
Zie figuur B 428 van de bijlage.

Is uit de gegevens af te leiden voor welke enzymen de gebruikte temperatuur optimaal was?
Zo ja, voor welke enzymen was de temperatuur optimaal?

1/3 Onderzoek naar de werking van enzymen.

In speeksel komt het enzym amylase voor, dat zorgt voor de omzetting van zetmeel in maltose.
Leerlingen vragen zich af welke omstandigheden invloed hebben op de werking van dit enzym. Zij besluiten een onderzoek te doen naar de invloed van een hoge temperatuur en van de stoffen keukenzout (NaCl) en alcohol (C₂ H₅ OH) op amylase.

De uitvoering van het experiment geschiedt als volgt:

Zij nemen vier reageerbuisjes, P, Q, R en S en brengen in elk buisje een mengsel van stoffen. In elk van de vier buisjes wordt 5 ml zetmeeloplossing gedaan.
Aan buisje P en Q wordt 0,2 ml gedestilleerd water toegevoegd, aan buisje R 0,2 ml alcoholoplossing en aan buisje S 0,2 ml keukenzoutoplossing. Tenslotte wordt aan de buizen speeksel toegevoegd: aan buis P, R en S elk 0,5 ml speeksel en aan buis Q 0,5 ml gekookt speeksel.
Vanaf het moment dat het speeksel zich in de buisjes bevindt, brengen de leerlingen uit elk van de buisjes, om de minuut, een druppel op een glasplaat en mengen die met een druppel zetmeelindicator (jood-joodkalium). De indicator heeft een donkergele kleur en kleurt in aanwezigheid van zetmeel blauw.
De resultaten van dit experiment zijn in de tabel hieronder weergegeven.

afbeelding

Verklaar het resultaat van de proef in buisje Q.

2/3 Onderzoek naar de werking van enzymen.

Wat is het effect van alcohol en wat is het effect van keukenzout op de werking van amylase?

3/3 Onderzoek naar de werking van enzymen.
Zie figuur B 3736 van de bijlage.

Op de uitwerkbijlage staat een assenstelsel.

Schets in dit assenstelsel vier grafieken die laten zien hoe het verloop ongeveer is van de hoeveelheid zetmeel in de buisjes P, Q, R en S tijdens het experiment.

1/2 Enzymen.
Zie figuur B 2703 van de bijlage.

In de afbeelding is het verband tussen de enzymactiviteit van de enzymen P Q en R en de pH weergegeven.
De pH-optima van de enzymen P Q en R zijn verschillend.

Welk enzym heeft het optimum bij de hoogste pH?

2/2 Enzymen.

Een enzym zet een grondstof om in een product.

Welk enzym vormt bij gelijke hoeveelheden grondstof en enzym het meeste product per tijdseenheid bij pH = 10?

1/3 De invloed van de temperatuur op de werking van enzymen.
Zie figuur A 717 van de bijlage.

Een leerling wil een onderzoek doen naar de invloed van de temperatuur op de werking van het enzym amylase. Dit enzym katalyseert bij vertering de omzetting van zetmeel tot maltose.
De leerling vult 28 reageerbuisjes met gelijke hoeveelheden van een zetmeeloplossing. In elk buisje bevindt zich dan 1000 mg zetmeel.
Tijdens het experiment worden de reageerbuisjes weggezet in zeven verschillende waterbaden, bij zeven verschillende temperaturen: 5°C, 15°C, 25°C, 35°C, 40°C, 50°C en 60°C.
Na toevoeging van het enzym aan de zetmeeloplossing bepaalt de leerling na verschillende incubatietijden de hoeveelheid resterend zetmeel in mg. De incubatietijd is de tijd die het enzym op het zetmeel kan inwerken.
In de tabel hieronder staan zijn resultaten.
afbeelding

Zie figuur A 717 van de bijlage.

Teken op de bijlage met behulp van de meetpunten een grafiek van zijn resultaten bij een incubatietijd van 3 uur.
Geef in deze grafiek op de X-as de optimumtemperatuur aan, met behulp van een pijltje.
Benoem de assen.

2/3 De invloed van de temperatuur op de werking van enzymen.

De leerling constateert dat bij een temperatuur van 60°C meer zetmeel overblijft dan bij 50°C.

Welke juiste verklaring kan de leerling voor dit resultaat geven?

3/3 De invloed van de temperatuur op de werking van enzymen.

Wat blijkt uit dit experiment met betrekking tot de hoogte van de optimumtemperatuur bij toenemende incubatietijd?

Enzym.
Zie figuur B 5042 van de bijlage.

Welke structuur in de tekeningen hiernaast geeft het enzym aan?
Structuur .

Enzym.

Van een enzym

Enzym.

Een hoeveelheid enzym in een reactiemengsel, met onder ander het juiste substraat voor dat enzym, zet dat substraat met en bepaalde snelheid om. Deze reactiesnelheid neemt toe na toevoeging van extra substraat aan het mengsel.

Wat kan men hieruit concluderen?

Enzymen.

Welke van de volgende beweringen over enzymen is juist?

Eiwitten.

Hoewel eiwitten specifiek reageren, kan een enzym toch verschillende reacties katalyseren.

Hoe komt dat?