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
de substrato e a adição de
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
Que não há desativação da enzima
|
0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
---|---|---|---|---|---|
|
80 | 64 | 52 | 35 | 18 |
Considere:
; massa molar do substrato
; 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:
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:
Passo 4
Agora, aplicamos na fórmula da atividade:
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:
Convertendo para micromoles:
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:
Passo 6
Finalmente, como precisamos preparar 300 litros desse produto, multiplicamos a quantidade por litro pelo volume total:
Resposta
Portanto, a massa de enzima que deve ser utilizada é de aproximadamente 129 mg.