Exercício 2) Resolva as seguintes questões: (Valor: 50,0 pts)
2.1. De acordo com os dados abaixo calcular os valores dos parâmetros cinéticos \mathrm{K}_{\mathrm{m}} e \mathrm{V}_{\text {máx }} empregando o método de linearização de Lineweaver Burk de linearização e mostre graficamente a curva da relação S x V. (Observação: Adotar 3 casas decimais)
\mathbf{S}(\mathbf{g} / \mathbf{L})
\mathbf{V}(\mathbf{g} / \mathbf{L} . \mathbf{h})
0,35
0,880
0,61
1,350
1,13
1,760
2,62
2,290
4,43
2,245
7,35
2,670
Resposta: Vmáx =2,915 \mathrm{~g} / \mathrm{L} . \mathrm{h} e Km =0,780 \mathrm{~g} / \mathrm{L}
2.2. A seguir é apresentado os dados para seis misturas reacionais contendo a mesma concentração de enzima. De acordo com os dados da tabela determinar: (Observação: Adotar 5 casas decimais)
a) \mathrm{K}_{\mathrm{m}} e \mathrm{V}_{\text {máx }} empregando linearização e lineweaver burk. (Resposta: Vmáx= 0,25 \mu \mathrm{~mol} / \mathrm{L}.min e K m=1,25 \times 10^{-5} \mathrm{M} )
b) A quantidade total de produto formado durante os primeiros 5 minutos para [\mathrm{S}]=4,0 \times 10^{-2} \mathrm{M}. (Resposta: P=1,25 \mu \mathrm{~mol} / \mathrm{L} )
[S] (mol/L)
V (mmol/L.min)
5,0 \times 10^{-2}
0,2500
5,0 \times 10^{-3}
0,2500
5,0 \times 10^{-4}
0,2500
5,0 \times 10^{-5}
0,2000
5,0 \times 10^{-6}
0,0710
5,0 \times 10^{-7}
0,0096
2.3. A tabela abaixo apresenta velocidades iniciais de seis misturas reacionais a várias concentrações de substrato. Em cada uma das misturas foi adicionado a mesma concentração de enzima. Por que v é constante para concentrações de substrato acima de 2,0 \times 10^{-3} \mathrm{M} ?
[S] (mol/L)
V (mmol/L.min)
2,0x 10^{-1}
60
2,0 \times 10^{-2}
60
2,0 \times 10^{-3}
60
2,0 \times 10^{-4}
48
1,5 \times 10^{-4}
45
1,5 \times 10^{-5}
12
2.4. A tabela abaixo apresenta velocidades iniciais de cinco misturas reacionais a várias concentrações de substrato. Em cada uma das misturas foi adicionada a mesma concentração de enzima. O experimento foi, então, repetido com um inibidor competitivo da enzima presente a uma concentração de 3,2 \mathrm{M} em cada mistura reacional. Usando a equação de
Lineweaver-Burk, traçar um gráfico com esses dados ( \mathrm{S} \times \mathrm{V} ) e determinar \mathrm{K}_{\mathrm{m}} para a situação sem inibidor e \mathrm{K}_{\mathrm{I}} para a situação com inibidor, bem como \mathrm{V}_{\text {max }} para ambos os casos. Apresente os gráficos obtidos em excel.
[S] (g/L)
V sem inibidor (g/L.min)
V (g/L.min) com inibidor a [I] = 3,2 g/L
0,25
0,28
0,17
0,51
0,36
0,23
1,03
0,43
0,29
2,52
0,65
0,6
4,33
0,74
0,74
Resposta: Sem inibição: K_{m}=0,39 \mathrm{~g} / \mathrm{L}, V_{\text {máx }}=0,69 \mathrm{~g} / \mathrm{L} . \mathrm{min}; Com inibição: V_{\text {máx }}=0,63 \mathrm{~g} / L.min e K_{I}=3,67 \mathrm{~g} / \mathrm{L}
2.5. Os dados experimentais contidos na Tabela abaixo foram determinados de maneira similar aos do exercício anterior. Pergunta-se ao analisar os dados: a) O inibidor é competitivo, não competitivo ou acompetitivo? b) Que informação adicional seria necessária para determinar \mathrm{K}_{\mathrm{I}} ? c) Esboce como você faria para determinar o valor de \mathrm{K}_{\mathrm{I}}.
[S] (mol/L)
V sem inibidor (mol/L.min)
V com inibidor (mol/L.min)
0,5
0,42
0,17
1
0,50
0,20
1,5
0,60
0,24
2,0
0,66
0,27
3,0
0,80
0,32
5,0
0,88
0,36
2.6. Calcule a velocidade de reação em um processo com inibição competitiva na seguinte condição: [\mathrm{S}]=4 \mathrm{Me}[\mathrm{I}]=2 \mathrm{M}. Considere que \mathrm{K}_{\mathrm{m}}=2 \mathrm{M}, \mathrm{K}_{\mathrm{I}}=1,5 \mathrm{M}, e \mathrm{V}_{\text {máx }}=0,87 moles \times litro ^{-1} \times \mathrm{min}^{-1} ? (Resposta: V=0,4 mol/L.min)
2.7. De acordo com os dados abaixo calcular a temperatura ótima experimental da reação enzimática e a energia de ativação (Ea) associados ao efeito da temperatura na atividade enzimática. Apresente o gráfico obtido em excel. (Observação: usar 5 casas decimais)
Temperatura ( { }^{\circ} \mathrm{C} )
Velocidade (mol/L.min)
20
0,1172
25
0,2558
30
0,3460
40
0,482
50
0,550
60
0,500
70
0,400
80
0,250
Resp: T_{\text {ótima }} \approx 51,6^{\circ} \mathrm{C}
2.8. De acordo com os dados abaixo calcular o pH ótimo experimental da reação enzimática, graficamente. Apresentar o gráfico obtido em excel.
pH
Velocidade (mol/L.min)
2
0,031
3
0,062
4
0,083
4,5
0,08
5
0,068
6
0,032
Resp: pH _{\text {ótimo }}=4,04
Passo 1
O enunciado 2.1 fornece pares de dados de concentração de substrato \mathrm{S} e velocidade inicial \mathrm{V} de uma reação enzimática e pede que determinemos por linearização tipo Lineweaver–Burk os parâmetros de Michaelis–Menten \mathrm{K}_{m} e \mathrm{V}_{\max}, adotando três casas decimais. O conteúdo é cinética enzimática e vamos usar a equação invertida