Basiskennis chemie |
Chemie en Stoffen
Chemisch Rekenen
Naamgeving zouten
Hoeveel?
|
Concentratiebepaling via reactiesnelheid
Van een aantal stoffen wordt de concentratie bepaald door het effect dat ze op andere stoffen hebben. Dit geldt vooral voor stoffen die in de biologie en de medische praktijk belangrijk zijn: enzymen. | Enzym |
Enzymen
Voor enzymen gelden een aantal belangrijke regels en eigenschappen: | Eigenschappen |
|
Katalysator |
|
Specifiek |
|
Bron |
|
Concentratie |
|
Eiwit zuivering |
|
Omstandigheden |
|
Denatureren |
|
Biologische verontreiniging |
Al deze eigenschappen zorgen ervoor dat werken met enzymen gepaard gaat met veel voorzorgsmaatregelen. De voornaamste maatregel bij het eerste experiment is dat het enzym, tot het moment dat het zijn werk moet gaan doen, in smeltend ijs bewaard wordt. | Voorzorgen |
Fosfatase
Een in bloedplasma veel voorkomend, en daardoor relatief goedkoop, enzym is fosfatase. Onderstaande reactie wordt door dit enzym gekatalyseerd: | Fosfatase | ||||||||||||||
|
Reactie | ||||||||||||||
De R staat voor een stuk molecuul dat in de normale situatie voor het enzym een voor het leven noodzakelijke verbinding is. Het eerste atoom in R is een koolstof-atoom. Wat daar verder nog weer allemaal aan vast zit is voor het enzym niet interessant. Fosfatase herkent het molecuul aan de koppeling tussen de fosfaatgroep en iets dat met een koolstofatoom begint. De stof waarop een enzym werkt wordt substraat genoemd. | Substraat | ||||||||||||||
Omdat fosfatase zijn substraat herkent aan de fosfaatgroep, is het ook mogelijk een molecuul dat in geen enkele levende cel voorkomt als substraat te gebruiken. Voor fosfatase wordt gebruik gemaakt van de stof 4-nitrofenylfosfaat. Vaak wordt voor deze stof de uit het Engels afkomstige afkorting NPP gebruikt: NitroPhenylPosfaat.
Het voordeel van een molecuul dat in geen enkele levende cel voorkomt is dat vaststellen of de reactie plaatsvindt relatief makkelijk wordt: In de grote massa verschillende stoffen die in een cel kunnen voorkomen hoeft alleen gezocht te worden naar dat vreemde stofje. Voor NNP wordt de reactie:
De hoeveelheid enzym kan nu bepaald worden door te kijken hoe snel NNP verdwijnt of hoe snel 4-nitrofenol (NP met de uit het Engels afkomstige afkorting NitroPhenol) ontstaat. |
Model van NPP
|
Reactiesnelheid meten
Net als de snelheid van een auto op meerdere manieren gemeten kan worden geldt dat ook een reactiesnelheden. Een directe manier om de snelheid van een auto te meten is radarcontrole. Zonder de doorstroming van het verkeer te hinderen kan de snelheid van passerende auto's worden vastgesteld.
Een andere methode zou zijn om met een drone een luchtfoto van de weg te maken en dat korte tijd later weer te doen. Uit de afstand die de voertuigen hebben afgelegd in de tijd tussen de twee foto's is de snelheid te berekenen. Om vast te stellen welke auto het snelst rijdt, kun je de auto's ook allemaal op het zelfde punt tegelijk laten starten en dan na een tijdje iedereen stilzetten (of, iets vriendelijker, met een drone weer een foto maken) en kijken wie er het verst is gekomen. De snelheid van de fosfatase-reactie wordt gemeten op een manier die vergelijkbaar is met de tweede methode: je laat het enzym een tijdje zijn werk doen, en dan zet je alles stil. Dat laatste doe je door het reactiemengsel na 5 minuten sterk basisch te maken. Dit heeft twee effecten:
|