[bio] vraagstukken enzymen

[Daantje_0705]

Heej,

Ik moet vrijdag een aantal vraagstukken inleveren over enzymen maar ik snap het allemaal niet zo goed. De voorbeeldopgaven snap ik wel. is er iemand die hier even naar kan kijken en tips kan geven. Of de uitwerking, natuurlijk ook goed maar niet altijd mogelijk.

Vraagstuk 1:
Een proef. Iemand wil weten wat de houdbaarheid is van een enzym bij verschillende temperaturen.
Werkplan: buis 1 bij 10 graden celsius (gr.), buis 2 bij 20 gr, buis 3 bij 30 gr. buis 4 bij 40 gr, buis 5 bij 50 gr. buis 6 bij 60 gr. en buis 7 bij 70 graden.
Vervolgens worden de buizen op een temperatuur van 30 graden gebracht, waarna aan alle buizen eenzelfde hoeveelheid substraat van 30 graden wordt toegevoegd. Na een uur bij 30 graden wordt gemeten hoeveel substraat is elk van de buizen is omgezet.

De hypothese is dat de optimumtemperatuur 40 graden is. Maak een voorspelling van:
1. Hoeveel enzymen er zijn (d.w.z) intact na 1 uur staan bij verschillende temperaturen. Zet je verwachtingen uit in een grafiek.
2. Hoeveel substraat er nog is aan het eind van de proef (dus nadat het gedurende eenuur in contact is geweest met het voorbehandelde enzym).
Zet deze verwachtingen ook uit in een grafiek (eventueel dezelfde)

Vraagstuk 2:
De werking van enzymen kan worden beinvloed door remstoffen. Een bepaalde remstof zorgt ervoor dat het enzymmolecuul wanneer de remstof zich eraan heeft gehecht, een andere ruimtelijke vorm krijgt. Daardoor 'past' het niet meer op het substraat en is in feite onwerkzaam geworden. De kans dat een molecuul van de remstof zich met een enzymmolecuul bindt, hangt evenzeer van de temperatuur af als de kans dat een enzymmolecuul zich met een substraatmolecuul bindt.
Er worden twee proeven gedaan:
1. voor een bepaalde hoeveelheid enzym wordt onderzocht hoeveel substraat het kan omzetten per minuut, afhankelijk van de temperatuur van het reactiemengsel, zonder dat de remstof aanwezig is. De resultaten worden in de grafiek weergegeven met een onderbroken lijn (- - - - )
2. Dezelfde proef wordt gedaan met dezelfde hoeveelheden substraat en enzym, maar nu in aanwezigheid van een bepaalde hoeveelheid remstof. De resultaten zijn weergegeven met een getrokken lijn (-------)

Vraag: in welk diagram is het resultaat van proef 2 juist weergegeven.
Diagram A: twee bergparabolen, de gestippelde onder de getrokkken lijn.
Diagram B: twee bergparabolen, de gestippelde boven de getrokken lijn.
Diagram C: Twee bergparabolen, de gestippelde lijn zit in het begin boven de getrokken lijn en daarna eronder
Diagram D: Twee bergparabolen, een hoge gestippelde en een lage getrokken lijn. De gestippelde lijn loopt eerst een stukje mee met de getrokken lijn maar zit daarna boven de getrokken lijn.

Vraagstuk 3:
Van een bacteriesoort zijn door mutaties drie verschillende stammen ontstaan die allen het vermogen missen om histidine (een bepaald aminozuur) aan te maken. Zij groeien wel indien histidine aan het voedingsmedium wordt toegevoegd.

Een onderzoeker weet dat drie van de vier stoffen P, Q, R en S deel uitmaken van de syntheseketen die bij niet gemuteerde bacterien leidt tot de vorming van histidine. Hij wil nagaan welke drie stoffen deel uitmaken van deze syntheseketen. Tevens wil hij de volgorde van de stoffen in de syntheseketen bepalen. Daartoe voegt hij de stoffen P, Q, R en S afzonderlijk toe aan drie verschillende stammen. De resultaten zijn als volgt:

Stoffen: P Q R S
Stam:
1 + + - -
2 + - - +
3 - - - +

+ de bacterien groeien
- de bacterien groeien niet

[edit] het tabelletje is niet helemaal goed overgekomen maar die plusjes en minnetjes horen dus onder die letters. [/edit]

Ik hoop dat er iemand is die (een van) deze vraagstukken kan toelichten of kan oplossen.

Bij voorbaat dank,
Dana

[ekki]

Daantje_0705 schreef op 09-12-2003 @ 21:01:
Vraagstuk 1:
Een proef. Iemand wil weten wat de houdbaarheid is van een enzym bij verschillende temperaturen.
Werkplan: buis 1 bij 10 graden celsius (gr.), buis 2 bij 20 gr, buis 3 bij 30 gr. buis 4 bij 40 gr, buis 5 bij 50 gr. buis 6 bij 60 gr. en buis 7 bij 70 graden.
Vervolgens worden de buizen op een temperatuur van 30 graden gebracht, waarna aan alle buizen eenzelfde hoeveelheid substraat van 30 graden wordt toegevoegd. Na een uur bij 30 graden wordt gemeten hoeveel substraat is elk van de buizen is omgezet.

De hypothese is dat de optimumtemperatuur 40 graden is. Maak een voorspelling van:
1. Hoeveel enzymen er zijn (d.w.z) intact na 1 uur staan bij verschillende temperaturen. Zet je verwachtingen uit in een grafiek.
2. Hoeveel substraat er nog is aan het eind van de proef (dus nadat het gedurende eenuur in contact is geweest met het voorbehandelde enzym).
Zet deze verwachtingen ook uit in een grafiek (eventueel dezelfde)

Ik snap het niet helemaal. Toch niet alle buizen worden op een temperatuur van 30 graden gebracht? Dat lijkt me raar.

1. Hoe optimaler de temperatuur (dus hoe dichter bij 40 graden), des te meer enzymen er aan het eind intact zijn. Ik denk niet dat je de precieze hoeveelheden hoeft te weten, maar alleen een grafiek hoeft te tekenen waarbij je het aantal enzymen op de y-as zet en de temperaturen op de x-as. De grafiek zou dan een bergparabool worden, die zijn top heeft bij 40 graden (heet zo'n grafiek een bergparabool?). De grafiek loopt aan het begin en het eind niet stijl en begint iets boven nul. Ik weet niet meer hoe al die lijnen heten (het begin toenemend stijgend ofzoiets, daarna afnemend stijgend, vervolgens toenemend dalend en het einde afnemend dalend, snap je wat ik bedoel?).
Hoe hoger de temperatuur, des te harder enzymen werken. Hoe lager de temperatuur, hoe meer enzymen er intact zijn, omdat ze bij een lagere temperatuur minder snel stuk gaan. Het aantal enzymen komt op de y-as en de temperaturen op de x-as en dan moet er dus een dalende lijn komen. Ik weet niet precies hoe deze lijn loopt, maar ik denk dat ie aan het begin toenemend dalend loopt en daarna afnemend dalend en nooit of bijna nooit bij 0 terecht komt (misschien wel bij 90 graden trouwens, maar dat weet ik niet echt zeker).

2. Hoe optimaler de temperatuur, hoe meer substraat er wordt omgezet, dus hoe minder substraat er overblijft. Dus dit wordt een dalparabool (begin toenemend dalend, daarna afnemend dalend, vervolgens toenemend stijgend en tenslotte afnemend stijgend). De 'piek' ligt uiteraard bij 40 graden. Volgens mij klopt het niet wat ik hiervoor zeg. Als enzymen namelijk warmer worden zeg maar, dan werken ze ook harder. Dus er zal sneller substraat worden omgezet. Alleen gaan de enzymen sneller stuk, dus uiteindelijk zal het aan het einde minder hard gaan. Dus eigenlijk weet ik deze grafiek niet (op het vwo wist ik het nog wel, ik ben nu alweer bijna 2 jaar verder, sorry). Misschien weet iemand anders dit wel, hoe het precies zit. Of misschien heb ik je een klein beetje op weg geholpen. Misschien klopt het ook wel wat hierboven staat .
Ik denk dat het eerste stukje wel klopt, dus:
Hoe optimaler de temperatuur, hoe meer substraat er wordt omgezet, dus hoe minder substraat er overblijft. Dus dit wordt een dalparabool (begin toenemend dalend, daarna afnemend dalend, vervolgens toenemend stijgend en tenslotte afnemend stijgend). De 'piek' ligt uiteraard bij 40 graden.
Dit denk ik, omdat 40 graden de optimale temperatuur wordt genoemd. Het lijkt mij dat er bij de optimale temperatuur het meest wordt omgezet.

Ik hoop dat je begrijpt hoe de grafiekjes eruit zien en waarom.

Sorry dat ik alles heb doorgestreept enzo, maar dan kan je mijn gedachtengang misschien volgen. Hopelijk kun je er wat mee. Beetje stom dat iemand anders waarschijnlijk in een paar zinnen neerzet waar ik 3 bladzijden over doe . Succes in ieder geval, de anderen weet ik niet zo snel te beantwoorden.

[Daantje_0705]

ekki schreef op 09-12-2003 @ 23:50:
Ik hoop dat je begrijpt hoe de grafiekjes eruit zien en waarom.

Sorry dat ik alles heb doorgestreept enzo, maar dan kan je mijn gedachtengang misschien volgen. Hopelijk kun je er wat mee. Beetje stom dat iemand anders waarschijnlijk in een paar zinnen neerzet waar ik 3 bladzijden over doe . Succes in ieder geval, de anderen weet ik niet zo snel te beantwoorden.

Ik snap het wel ongeveer ja, ik heb er vandaag nog eens naar gekeken met een klasgenoot en we komen zelf op ongeveer hetzelfde uit, namelijk een bergparabool en een dalparabool met een top op het punt bij 40 graden.

Bedankt dat je er naar gekeken hebt en er over gefilosofeerd hebt!

[Keith]

de grafiek voor enzymactiviteit uitgezet tegen de temperatuur begint als een exponentiele grafiek, tot op de optimale temperatuur, waar hij heel gauw toenemed dalend de "grond in knalt". Immers zijn bij de max. temperatuur alle enzymen gedenaturaliseerd en wordt de activiteit dus nul.

De opt. en max. temperatuur verschilt per enzym, maar bij meeste enzymen in de mens is het rond de 37^o (uiteraard), maar sommige bacterien bv. hebben enzymen die zelfs 100^o kunnen overleven