1. O documento apresenta uma lista de 8 exercícios sobre cinética enzimática. Os exercícios envolvem determinar parâmetros cinéticos a partir de gráficos e dados experimentais, identificar mecanismos de inibição, derivar expressões de velocidade de reação e calcular parâmetros para processos industriais.

1. LISTA DE EXERCÍCIOS
1.
Determine km e Vmax de uma reação enzimática caracterizada pela tabela abaixo:
V(mol x L-1 x min-1 x 106)
177
173
125
106
80
67
43
S(mol/L)
4,1 x 10-3
9,5 x 10-4
5,2 x 10-4
1,03 x 10-4
4,9 x 10-5
1,06 x 10-5
5,10 x 10-6
a)
b)
c)
d)
Na
2.
usando o gráfico de Lineweaver – Burke
usando o gráfico de Eadie – Henes
usando o gráfico de Hofstee
regressão não linear
sua opinião quais são os resultados mais confiáveis? Porque?
Um certo pesticida inibe a atividade de uma determinada enzima A, que pode, portanto, ser
utilizada como forma de detectar o pesticida numa amostra desconhecida. Baseando-se nos
dados abaixo responda:
a) O inibidor é competitivo ou não competitivo?
Determine KI, Vmax e Km
b) Misturando-se 50 mL da mesma solução enzimática com 50 mL de solução de substrato a
8 x 10-4 M e 25 mL de amostra desconhecida, a velocidade inicial de reação observada foi
43 µmol/min.
Qual é a concentração do pesticida na amostra?
v (mol x L-1 x min
S, mol/L
–1
x 106)
Com 10-5M de inibidor
3.3 x 10-4
56
37
5.0 x 10-4
71
47
6.7 x 10-4
88
61
1.65 x 10-3
129
103
2.21 x 10-3
3.
Sem inibidor
149
125
Ache uma expressão para a velocidade de reação v em termos de S, V max, Km e Ki, para uma
reação enzimática com inibição pelo substrato.
E+S
K1
↔ ES
K2
ES + S
K3
↔ ESS
K4
K5
ES
→EP
Nota: Assumir K5 muito pequeno em relação a K1, K2, K3 e K4

2. 4.
Calcular Ki, Vmax e Km a partir da figura abaixo:
v (µmol/min)
120
80
40
0
0
0.02
0.04
0.06
0.08
S (mol/L)
5.
Foi encontrada para um vaga-lume a seguinte freqüência de emissão de luz em função da
temperatura
Temperatura do ar oC
Freqüência por min (K)
28,3
15,0
28,8
15,4
26,0
12,6
22,6
10,0
22,3
9,9
23,2
11,1
24,1
11,5
26,5
12,1
19,4
8,1
a) Calcular a energia de ativação de Arrhenius, Ea, para o processo
b) Usando o valor de K a 19,4oC como referência, determinar K a 26oC e compare com o valor
observado.
6.
Durante o processamento de ovo em pó, pode ocorrer escurecimento do produto devido a reação
de Maillard. Uma das formas de se evitar isso seria usando um composto enzimático que contém
glucose-oxidase e catalase. Essas enzimas catalisam as seguintes reações:
Glucose −oxidase
C 6 H 12 O6 + H 2 O + O2   C 6 H 12 O7 + H 2 O2

→
2 H 2 O2 Catalase → 2 H 2 O + O2


Se uma indústria processa 1000 Kg/dia de ovo líquido contendo 2,7% de glicose, qual seria a
necessidade diária da enzima para eliminar 98% da glicose? Considerar que a enzima possui 1500
UGO/g e que 1,6 Kg de H2O2 30% devem ser gastos durante o tratamento, adicionado lentamente à
mistura. O processo é conduzido a pH 6,5 e a 35oC.
1 UGO =
7.
10mm 3 de O2
min
Uma indústria de bebidas quer processar 10 toneladas por dia de açúcar em forma de xarope
50% de açúcar invertido. As constantes cinéticas da enzima foram determinadas
experimentalmente a pH 5,0 e 45oC:
KE
=140g ⋅ L-1 ⋅ h -1
V
Km = 200g/1

3. Determine:
a) o tempo necessário para que 98% da sacarose seja invertida, para um processo em
batelada
b) qual seria o volume total de reação? Em quantos reatores você dividiria o volume total?
8.
Uma dada enzima catalisa uma reação equimolar de formação de um certo produto que por sua
vez atua como inibidor não competitivo de reação. Nestas condições determine:
a) O tempo necessário para 99% de conversão.
b) A atividade enzimática necessária para reduzir em 1/3 o tempo de processamento para a
mesma conversão.
Dados do problema:
SO = 1,00 M
Ki = 0,30 M
Km = 0,1 M
KE = 8.109 UI
1 UI = 1µM/min
V =
KE / V
S
.
I
Km + S
1+
Ki