Matura Maj 2020, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 35. (2 pkt)

Gdy łańcuchowa cząsteczka glukozy ulega cyklizacji, na atomie węgla, który w formie łańcuchowej wchodził w skład grupy karbonylowej, tworzy się nowe centrum stereogeniczne. Taki atom nazywa się anomerycznym, a dwa diastereoizomeryczne produkty cyklizacji – anomerami. Izomer, w którym grupa –OH przy anomerycznym atomie węgla znajduje się w konfiguracji trans do podstawnika –CH2OH przy przedostatnim atomie węgla, nazywany jest anomerem α. Drugi anomer (z grupą –OH w pozycji cis) nosi nazwę anomeru β. Poniżej przedstawiono – w projekcji Hawortha – wzory anomerów α i β D-glukopiranozy:

Zadanie 35.1. (0–1)

Cząsteczka trehalozy powstaje w wyniku kondensacji dwóch cząsteczek D-glukopiranozy, które łączą się wiązaniem O-glikozydowym. Obie jednostki glukozowe powstały z takiego samego anomeru D-glukopiranozy. Poniżej przedstawiono wzór trehalozy w projekcji Hawortha:

Uzupełnij tabelę. Określ, z jakiego anomeru D-glukopiranozy (α czy β) powstały jednostki glukozowe I i II w cząsteczce trehalozy, oraz podaj numery atomów węgla, pomiędzy którymi występuje wiązanie O-glikozydowe w cząsteczce tego disacharydu.

Jednostka glukozowa
I II
anomer
numer atomu węgla uczestniczącego w wiązaniu O-glikozydowym
Zadanie 35.2. (0–1)

W dwóch probówkach umieszczono wodny roztwór trehalozy. Do probówki I dodano zalkalizowaną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) i zawartość probówki ogrzano.

Do probówki II wprowadzono kwas solny i zawartość probówki ogrzano. Następnie zawartość tej probówki ostudzono, zobojętniono, dodano zalkalizowaną zawiesinę wodorotlenku miedzi(II) i ponownie ogrzano.

Rozstrzygnij, czy końcowy efekt doświadczenia był taki sam w obu probówkach. Odpowiedź uzasadnij. Odnieś się do:

  • budowy cząsteczki trehalozy
  • konsekwencji reakcji, która zaszła w probówce II pod wpływem kwasu solnego.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Rozwiązanie:

Zadanie 35.1. (0–1)

Wymaganie ogólne Wymagania szczegółowe
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji. IV etap edukacyjny – zakres rozszerzony
16. Cukry. Zdający: 16.3) […] rysuje wzory taflowe (Hawortha) glukozy […]; 16.6) wskazuje wiązanie O-glikozydowe […].

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne uzupełnienie tabeli.
0 pkt – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź

Jednostka glukozowa
I II
anomer α
numer atomu węgla uczestniczącego w wiązaniu O-glikozydowym 1 1

Zadanie 35.2. (0–1)

Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe
I. Wykorzystanie i tworzenie informacji.
III. Opanowanie czynności praktycznych.
IV etap edukacyjny – zakres rozszerzony
16. Cukry. Zdający: 16.3) […] rysuje wzory taflowe (Hawortha) glukozy […]; 16.4) projektuje […] doświadczenie, którego wynik potwierdzi obecność grupy aldehydowej w cząsteczce glukozy; 16.6) wskazuje wiązanie O-glikozydowe […]; 16.7) wyjaśnia, dlaczego […] sacharoza nie wykazuje właściwości redukujących.

Zasady oceniania
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie i poprawne uzasadnienie odwołujące się do budowy cząsteczki trehalozy oraz konsekwencji reakcji, która zaszła w probówce II.
0 pkt – odpowiedź niepełna lub niepoprawna albo brak odpowiedzi.

Poprawna odpowiedź
Rozstrzygnięcie: Nie
Uzasadnienie: (Trehaloza nie ulega próbie Trommera, ponieważ) oba anomeryczne atomy węgla uczestniczą w wiązaniu glikozydowym (i grupa aldehydowa w żadnej jednostce  glukozowej nie może ulec odtworzeniu bez rozpadu tego wiązania).
ORAZ
W probówce II nastąpiła hydroliza trehalozy do glukozy.
ALBO
W probówce II powstał cukier redukujący.
ALBO
W probówce II powstał związek, który daje pozytywny wynik próby Trommera.

Uwaga:
• Uzasadnienie musi zawierać:
– stwierdzenie w dowolny sposób niemożności powstania grupy aldehydowej w cząsteczce trehalozy, np.:

  • niemożliwość otwarcia pierścienia obu jednostek glukozowych;
  • niemożliwość odtworzenia grupy aldehydowej;
  • brak grup hydroksylowych przy anomerycznych atomach węgla;
  • istnienie wiązania 1,1-glikozydowego.

– stwierdzenie w dowolny sposób istnienia glukozy w roztworze w probówce II.

  • Jeżeli zdający w zadaniu 35.1. poprawnie poda numery atomów węgla, pomiędzy którymi występuje wiązanie O-glikozydowe w cząsteczce trehalozy, to w uzasadnieniu zadania 35.2. może odnieść się tylko do obecności wiązania glikozydowego, ale jeśli podaje numery atomów węgla, to muszą być one poprawne.
  • Zdający nie musi w uzasadnieniu opisywać możliwych do zaobserwowania zmian, ale jeżeli je opisuje, muszą być one poprawne.
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments