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    UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO CARLOSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA

    107042 - Bioqumica IndustrialLista de Exerccios 1

    1. Na equao de Michaelis-Menten, KMrepresenta:

    a) ( ) uma medida da eficincia cataltica da enzima

    b) ( ) a velocidade de dissociao do complexo enzima-substrato

    c) ( ) a constante de velocidade da reao ES E + P

    d) ( ) a [S] equivalente metade da velocidade mxima

    e) ( ) a velocidade na qual a enzima se liga ao substrato

    2. Calcule a velocidade inicial e o grau de inibio causado por um inibidor competitivo nas seguintes

    condies:

    (a) [S] = 2 x 10-3

    M e [I] = 2 x 10-3

    M

    (b) [S] = 4 x 10-4

    M e [I] = 2 x 10-3

    M

    (c) [S] = 7,5 x 10-3

    M e [I] = 10-5

    M

    Considere que Km = 2 x 10 -3M, KI = 1,5 x 10-4M, e Vmax = 270 nmol/L.min.

    3.

    Os seguintes dados de velocidade foram obtidos para uma reao enzimtica. Determine a natureza

    de cada inibidor e calcule o KI.

    Obs: I, X e Y so os inibidores. Resolver usando o Excel ou outra planilha de clculos.

    8. Os resultados de um estudo sobre o efeito da temperatura na velocidade mxima de hidrlise do

    amido de milho pela enzima glicoamilase so apresentados na tabela abaixo.

    Opcional: confira sua resposta resolvendo o exerccio tambm no Excel ou outra planilha de clculo.

    (a) Determine a energia de ativao para a reao catalisada pela enzima solvel e pela enzima

    imobilizada.

    (b) A partir do resultado obtido no item (a), avalie qualitativamente qual o efeito da imobilizao da

    enzima na velocidade de reao neste estudo.

    4.

    Compare os seguintes pares (apontar pelo menos 1 diferena):

    a) meio de cultivo complexo versus meio de cultivo definido

    b) esterilizao versus desinfeco

    c) crescimento bacteriano versus crescimento de fungos filamentosos

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    5.

    Cite 2 bactrias utilizadas na indstria bioqumica, descreva algumas de suas caractersticas e

    aplicao industrial.

    6.

    Compare leveduras e bolores quanto a sua estrutura celular. Cite exemplos de aplicao industrial

    destes fungos.

    7. A partir dos conhecimentos adquiridos sobre a conservao e propagao de microrganismos,

    proponha metodologias para:a) conservao de cultura estoque (utilizada com pouca frequncia) da levedura de panificao ( S.

    cerevisiae);

    b) conservao da cultura de trabalho (utilizada diariamente) da levedura de panificao;

    c) ativao (1 etapa da propagao) da cultura de trabalho;

    d) propagao de culturas at inocular um reator de 100L para

    i) produo de levedura de panificao;

    ii) produo de etanol.

    Observao: nos itens (c) e (d) pesquisar e sugerir as condies de cultivo para o preparo do inculo

    (aerbia/anaerbia, meio de cultivo (sinttico ou complexo), temperatura etc).

    8.

    Explique como voc faria para preparar 500 mL de meio de cultivo com a seguinte composio:

    Triptona 10 g/L

    Extrato de levedura 5 g/L

    Glicose 10 g/L

    NaCl 5 mM

    K2HPO450 mM

    MgSO410 mM

    Soluo de metais 5x

    Composio da soluo estoque de metais 1000x:

    50 mM FeCl3

    20 mM CaCl2

    10 mM MnCl2

    Massa molar dos elementos:

    Na = 23; Mg = 24,3; K = 39,1; Cl = 35,4; S = 32; Fe = 55,8; Ca = 40; Mn = 54,9; P = 31; O = 16; H = 1.

    Informar as quantidades pesadas de cada reagente, volumes para solubilizar os componentes que

    devem ser esterilizados separadamente, e o(s) mtodo(s) de(s) esterilizao que voc utilizaria.

    9. Proponha uma nova metodologia de preservao para uma coleo de culturas formada por

    bactrias e fungos patognicos, sendo 20 fungos filamentosos esporulantes (entre os quais 10

    espcies raras) e 40 bactrias no esporulantes. Das bactrias, 5 so estritamente anaerbias e as

    demais so facultativas. Todos os organismos esto conservados em meio slido (gar + nutrientes)

    sob refrigerao (4oC) e a coleo vem sendo mantida por transferncia peridica. Os recursos

    disposio so: cilindro contendo nitrognio lquido (-196oC) com capacidade para 50 criotubos;

    geladeira (5oC) e freezer (-40

    oC); material de uso geral para manipulao de microrganismos.

    Apresente a sua proposta (existem vrias solues possveis) fornecendo as informaes solicitadas

    no quadro abaixo e acrescente sua justificativa.

    Condies recomendadas de conservao Condies recomendadas para ativao

    Microrganismos Mtodo Temperatura Meio Agitao Cultivo

    Para meio: indicar complexo ou definido Para agitao: indicar sim ou no.

    Para cultivo: indicar em meio slido ou submerso. Para fungos: indicar clulas vegetativas ou esporos

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    10) O crescimento da bactria Zymomonas mobilis em etanol sob condies aerbias descrito pelareao global que segue:

    C2H5OH + aO2 + bNH3 cC H1,704N0,149O0,408 + dCO2 + eH2O

    a)

    Escreva as equaes do balano por elementos e do balano do grau de reduo

    b) determine os coeficientes a, b, c, e dsabendo que RQ = 0,66

    c) determine YX/Se YX/O2

    11) A degradao aerbica de um composto orgnico por uma cultura mista de organismos notratamento de guas residurias pode ser representada pela seguinte equao:

    C3H6O3 + aO2 + bNH3 cC5H7NO2 + e CO2 + dH2O

    a)

    Determine a, b, c , d, e, se YX/S= 0,4 gX/gS

    b)

    Determine os coeficientes de rendimento YX/O2 e YX/NH3

    c)

    Determine os graus de reduo para o substrato e a clula e determine o valor de RQ para os

    organismos.

    12) O crescimento de S. cerevisiae em glicose sob condio de anaerobiose pode ser descrito pela

    seguinte reao global:C6H12O6+ NH30,59 CH1,74N0,2O0,45(biomassa) + 0,43 C3H8O3+ 1,54 CO2+ 1,3 C2H5OH + 0,036 H2O

    a) Determine o coeficiente de rendimento em biomassa YX/Sb) Determine os coeficientes de rendimento em produto YEtOH/S, YCO2/S, Yglicerol/Sc) Determine o coeficiente