UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO
INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS
Engenharia Bioquímica I

EXERCícIO <br> ATIVIDADE ENZIMÁTICA

Determinado produto necessita de adição de uma enzima para que se tenha uma concentração de atividade enzimática de 30U/L após 10 dias de produção. Para avaliar a quantidade de enzima que é necessária ser adicionada em 300 L deste produto foi realizado um ensaio de conversão de substrato em produto utilizando 80 mg / L de substrato e a adição de 1 mg / L de enzima. Com base nos resultados desta avaliação, expresso na tabela abaixo calcule a massa de enzima que deve ser utilizada considerando:
Que não há desativação da enzima
t(min) 0 5 10 15 20
S(mg / L) 80 64 52 35 18
Considere: 1 U=1 mu mol / min; massa molar do substrato 40 g / mol; a atividade pode ser calculada pela velocidade de consumo de substrato.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um produto que precisa de uma enzima específica para alcançar uma atividade enzimática de 30 U/L após 10 dias de produção. Para saber quanta enzima adicionar em 300 litros desse produto, foi feito um teste onde usaram 80 mg/L de substrato e 1 mg/L de enzima. Os resultados desse teste estão na tabela fornecida. Vamos usar conceitos de atividade enzimática e relações de concentração para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a atividade enzimática na condição do ensaio. Sabemos que a atividade (A) pode ser calculada pela velocidade de consumo do substrato. A fórmula básica para atividade enzimática é:
A = De
Aqui, $ \Delta Substrato $ é a mudança na concentração do substrato, e $ \Delta tempo $ é o intervalo de tempo considerado.

Passo 3

Vamos escolher um intervalo de tempo para calcular a atividade. Vamos usar de 0 a 10 minutos. Na tabela, a concentração do substrato passa de 80 mg/L para 52 mg/L nesse período. Então:
De
De

Passo 4

Agora, aplicamos na fórmula da atividade:
A = 28 , mg/L10 , min = 2,8 , mg/L/min
Mas queremos a atividade em unidades de U, onde $ 1 , U = 1 , \mumol/min $. Primeiro, convertemos mg de substrato para moles:
Massa molar do substrato = 40 g/mol = 40,000 mg/mol
Então:
1 , U = 1 , mumol/min
Convertendo para micromoles:
Mo<=s de substrato consumidos por minuto por litro = 2,8 , mg/L/min40,000 , mg/mol = 7 times 10^-5 , mol/L/min
Portanto, a atividade é de 70 U/L para 1 mg/L de enzima.

Passo 5

Agora, queremos uma atividade de 30 U/L no produto final. Sabemos que a atividade obtida no ensaio foi de 70 U/L com 1 mg/L de enzima. Vamos calcular quanto de enzima precisamos para alcançar 30 U/L:
Quantidade de enzima necessária = 30 , U/L70 , U/L por mg/L = 3070 , mg/L approx 0,4286 , mg/L á

Passo 6

Finalmente, como precisamos preparar 300 litros desse produto, multiplicamos a quantidade por litro pelo volume total:
Massa total de enzima = 0,4286 , mg/L times 300 , L = 128,57 , mg

Resposta

Portanto, a massa de enzima que deve ser utilizada é de aproximadamente 129 mg.

Exercícios relacionados