A anidrase carbônica de eritrócitos ( PM: 30.000 g / mol ) tem um dos números de renovação mais altos conhecidos. Ela catalisa a hidratação reversível do CO2.
H2 O+CO2 rightarrow H2 CO3
Se 10 mu g de anidrase carbônica pura catalisam a hidratação de 0,3 g de CO2 em 1 min em Vmax , qual é o número de renovação (k2) da anidrase carbônica (em unidades de min^-1 )?
a) 1.1 times 10^5 min^-1.
b) 66.0 times 10^5 min^-1.
c) 60 times 10^6 min^-1.
d) 2 times 10^7 min^-1.
e) 3.53 times 10^4 min^-1.
Primeiro, calcular o número de mols de CO2 e da enzima (anidrase carbônica) presente nas massas dadas no enunciado.
  • 0,3 g de CO2 :
    Massa molar CO2: 46 g / mol
c 46 g-1 mol 0,3 g-x X=0,00652 mols de CO2
10 mu g de anidrase carbônica:
Massa molar da enzima: 30.000 g / mol
30.000 g-1 mol
10.10^-6 g-x
x=3,33 cdot 10^-10 de anidrase carbônica
A velocidade máxima atingida pela enzima é igual a 0,00652 mols / min, já que, segundo o enunciado, é esta a quantidade de moléculas de CO2 transformadas pela enzima por minuto, quando ela atinge a velocidade máxima.
Agora, é só substituir os valores de V máx á e concentração total da enzima (em mols, [E]o) na equação da Kcat:
c K c a t=V m a ́ x[E t] K c a t=0,00652 mol / min3,3 cdot 10^-10 mol k 2 approx 2 times1 0^7 m i n^-1

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a anidrase carbônica, uma enzima que ajuda a converter o dióxido de carbono ( CO2) em ácido carbônico ( H2CO3) e vice-versa. O conteúdo envolve conceitos de bioquímica, mais especificamente cinética enzimática. Para resolver, precisamos calcular o número de renovação ( k2) da enzima, que basicamente mostra quantas moléculas de substrato a enzima consegue transformar por unidade de tempo.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de CO2 e de anidrase carbônica temos nas massas fornecidas.
Para o CO2:
A massa molar do CO2 é de 46 g/mol. Temos 0,3 g de CO2, então:
Mols de CO2 = 0,3 , g46 , g/mol approx 0,00652 , mol
Para a anidrase carbônica:
A massa molar da enzima é 30.000 g/mol. Temos 10 μg (que é 10 times 10^-6 g) de enzima:
Mols de enzima = 10 times 10^-6 , g30.000 , g/mol approx 3,33 times 10^-10 , mol

Passo 3

Agora, vamos entender o que é a velocidade máxima ( Vmax). É a taxa máxima de reação quando toda a enzima está saturada com o substrato. Segundo o enunciado, 10 mu g de anidrase catalisam a hidratação de 0,3 g de CO2 em 1 minuto, então:
Vmax = 0,00652 , mol1 , min = 0,00652 , mol/min

Passo 4

Agora vamos usar a fórmula da constante catalítica ( kcat), que também é conhecida como número de renovação ( k2). A fórmula é:
kcat = Vmax[E]0
Onde [E]0 é a concentração inicial da enzima em mols.
Substituindo os valores que calculamos:
kcat = 0,00652 , mol/min3,33 times 10^-10 , mol approx 1,96 times 10^7 , min^-1

Resposta

O número de renovação (k2) da anidrase carbônica é aproximadamente 2 times 10^7 min^-1.

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