Scheikunde – Chemie Overal VWO 6
16 Buffers en enzymen
Sterke zuren en basen reageren aflopend met water. Bij de reactie van zwakke zuren en basen met
water ontstaat een evenwicht. In een reactiemengsel reageert het sterkste zuur met de sterkste
base.
Een amfolyt is een deeltje dat zowel als zuur en als base kan reageren. Een amfolyt gedraagt zich in
water als een zuur als geldt: Kz > Kb en als base als geldt: Kb > Kz. Aminozuren zijn ook amfolyten. Het
zijn vaste stoffen met een zoutachtig karakter, ze bestaan namelijk uit dubbelionen die ontstaan door
de reactie van carbonzuurgroepen met aminogroepen van het aminozuur. Hierbij ontstaat een
deeltje met een positieve lading op het N-atoom en een negatieve lading bij de zuurrest.
Een oplossing waarvan de pH maar weinig verandert bij toevoeging van een kleine hoeveelheid zuur
of base of bij verdunning, noem je een buffer. Een bufferoplossing bestaat uit een zwak zuur en zijn
geconjugeerde zwakke base.
In een bufferoplossing verandert de pH vrijwel niet bij toevoegen van OH —ionen of bij H3O+-ionen,
omdat het zwakke zuur reageert met OH - en de (extra hoeveelheid) zwakke base reageert met H 3O+.
Bij de keuze van een buffer kun je gebruikmaken van het feit dat bij gelijke concentraties van het
zuur en zijn geconjugeerde base geldt: Kz= [H3O+]. De pH van een buffer is afhankelijk van de
verhouding tussen het zuur en zijn geconjugeerde base.
Hemoglobine zorgt voor het transport van zuurstof en koolstofdioxide in het bloed en is tevens een
buffersysteem in het bloed. In het bloed zijn meerdere buffersystemen aanwezig die zorgen voor het
constant houden van de pH van het bloed, zoals koolzuurbuffer en fosfaatbuffer. De longen en de
nieren helpen de werking van de buffers te verbeteren.
Het celmembraan zorgt voor het transport van stoffen naar en van de cel. Het DNA in de celkern
levert de code voor de eiwitproductie in de cel. Een celmembraan bestaat uit een dubbele laag
fosfolipiden. De hydrofobe staarten vormen de apolaire binnenlaag en de hydrofiele koppen de
polaire buitenlaag. Transport van stoffen door het celmembraan vindt onder andere passief plaats
door diffusie tussen fosfolipiden in het membraan of met behulp van transportenzymen. Actief
transport heeft energie nodig die wordt geleverd door ATP.
Een enzym is een biokatalysator. Vaak heeft een enzym een co-enzym nodig, een kleiner organisch
molecuul. Een enzym is stereospecifiek. Dat wil zeggen dat bij spiegelbeeldisomeren het enzym maar
met een van de isomeren reageert. De tertiaire structuur van een enzym is essentieel voor het
functioneren.
De plaats waar substraat en enzym aan elkaar hechten heet het actieve centrum van het enzym. Een
reactie onder invloed van een enzym verloopt in drie stappen:
- Het enzym bindt aan het substraat,
- De enzym-gekatalyseerde reactie vindt plaats,
- De afscheiding van de reactieproducten verloopt.
Alle stappen zijn evenwichten.
Voor elk enzym is er een optimale pH. Bij een hogere en/of lagere pH verloopt de reactie langzamer
of niet. Hetzelfde geldt voor de temperatuur.
16 Buffers en enzymen
Sterke zuren en basen reageren aflopend met water. Bij de reactie van zwakke zuren en basen met
water ontstaat een evenwicht. In een reactiemengsel reageert het sterkste zuur met de sterkste
base.
Een amfolyt is een deeltje dat zowel als zuur en als base kan reageren. Een amfolyt gedraagt zich in
water als een zuur als geldt: Kz > Kb en als base als geldt: Kb > Kz. Aminozuren zijn ook amfolyten. Het
zijn vaste stoffen met een zoutachtig karakter, ze bestaan namelijk uit dubbelionen die ontstaan door
de reactie van carbonzuurgroepen met aminogroepen van het aminozuur. Hierbij ontstaat een
deeltje met een positieve lading op het N-atoom en een negatieve lading bij de zuurrest.
Een oplossing waarvan de pH maar weinig verandert bij toevoeging van een kleine hoeveelheid zuur
of base of bij verdunning, noem je een buffer. Een bufferoplossing bestaat uit een zwak zuur en zijn
geconjugeerde zwakke base.
In een bufferoplossing verandert de pH vrijwel niet bij toevoegen van OH —ionen of bij H3O+-ionen,
omdat het zwakke zuur reageert met OH - en de (extra hoeveelheid) zwakke base reageert met H 3O+.
Bij de keuze van een buffer kun je gebruikmaken van het feit dat bij gelijke concentraties van het
zuur en zijn geconjugeerde base geldt: Kz= [H3O+]. De pH van een buffer is afhankelijk van de
verhouding tussen het zuur en zijn geconjugeerde base.
Hemoglobine zorgt voor het transport van zuurstof en koolstofdioxide in het bloed en is tevens een
buffersysteem in het bloed. In het bloed zijn meerdere buffersystemen aanwezig die zorgen voor het
constant houden van de pH van het bloed, zoals koolzuurbuffer en fosfaatbuffer. De longen en de
nieren helpen de werking van de buffers te verbeteren.
Het celmembraan zorgt voor het transport van stoffen naar en van de cel. Het DNA in de celkern
levert de code voor de eiwitproductie in de cel. Een celmembraan bestaat uit een dubbele laag
fosfolipiden. De hydrofobe staarten vormen de apolaire binnenlaag en de hydrofiele koppen de
polaire buitenlaag. Transport van stoffen door het celmembraan vindt onder andere passief plaats
door diffusie tussen fosfolipiden in het membraan of met behulp van transportenzymen. Actief
transport heeft energie nodig die wordt geleverd door ATP.
Een enzym is een biokatalysator. Vaak heeft een enzym een co-enzym nodig, een kleiner organisch
molecuul. Een enzym is stereospecifiek. Dat wil zeggen dat bij spiegelbeeldisomeren het enzym maar
met een van de isomeren reageert. De tertiaire structuur van een enzym is essentieel voor het
functioneren.
De plaats waar substraat en enzym aan elkaar hechten heet het actieve centrum van het enzym. Een
reactie onder invloed van een enzym verloopt in drie stappen:
- Het enzym bindt aan het substraat,
- De enzym-gekatalyseerde reactie vindt plaats,
- De afscheiding van de reactieproducten verloopt.
Alle stappen zijn evenwichten.
Voor elk enzym is er een optimale pH. Bij een hogere en/of lagere pH verloopt de reactie langzamer
of niet. Hetzelfde geldt voor de temperatuur.
