Examen de bioconversiones y cinetica enzimatica para ingenieria en biotecnologia PDF

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Cinetica enzimatica para la hidrolisis de almidones presentes en una fermentación en estado solido y liquido...

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1. Se dice que para el estudio de la cinética enzimática se debe establecer una condición de fase estacionaria (estado estable), en la que se indica que el comportamiento de las variables que intervienen en el desarrollo de una reacción catalizada tiene un patrón definido, en el que destaca la condición indicada. ¿Qué sucede con [S], [E], [ES] y [P]?

http://www.ehu.eus/biomoleculas/enzimas/enz3.htm#e 2. Se desecha un buffer mal preparado porque el potenciómetro da un valor de 4. Los cálculos indican que se realizó bien la preparación. Se trata de un buffer de acetatos que se formuló para tener un pH de 3. En la preparación del buffer se utilizaron 185 mL de ácido acético 0.01N y 15 mL de acetato de sodio 0.1N ¿Se debió haber desechado el buffer? (Rafa)

3. CONCEPTOS: ● Se refiere a la velocidad máxima de reacción, cuando se ha formado el máximo del complejo [ES]: condiciones en las que todos los sitios activos de una enzima se han saturado. ● Velocidad de reacción: μ mol (de sustrato convertido a producto) min −1❑

❑ ● ●

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La Unidad de Actividad Enzimática (UI) se expresa en las siguientes unidades: μ mol de sustrato por minuto. Es un ensayo que es útil para encontrar las condiciones óptimas de reacción: ensayo del efecto del pH y temperatura sobre la actividad enzimática. : con esta ecuación se puede determinar la preparación de una solución buffer. Tiene lugar a altas concentraciones de S (sustrato): cinética de saturación de enzimas. Henderson-Hasselbalch: es la ecuación que nos permite calcular el pH final de una solución buffer. Actividad específica: μ mol min ❑−1 ❑ mg ❑−1 Katal: 60 x 106 U Coenzimas: muchas vitaminas, o sus derivados actúan como coenzimas. Envenenamiento de enzimas: es así como se le conoce a la inhibición irreversible. Inhibición competitiva: es una molécula que tiene un cierto parecido ❑

❑

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estructural con el sustrato, por lo que puede establecer una por acceder al centro activo, pero que no posee ningún enlace susceptible de ser degradado por el enzima. Inhibición incompetitiva: el inhibidor no se combina con el enzima libre ni afecta a su unión al sustrato, sino que lo hace con el complejo enzimasustrato dando lugar a un complejo inactivo enzima-sustrato-inhibidor, que no se descompone posteriormente para dar lugar a los productos. Inhibición no competitiva: El inhibidor puede combinarse con el enzima libre o bien con el complejo enzima-sustrato, interfiriendo en la acción de ambos. Los inhibidores no competitivos se unen a un lugar del enzima diferente del centro activo provocando en él una alteración que dificulta bien la formación del complejo enzima-sustrato o bien la descomposición de éste para dar lugar a los productos. La pureza de una enzima se puede estimar por medio de la siguiente relación

Pectin esterasa: enzima hidrolasa que libera los grupos metoxilo de los residuos de ácido galacturónico de las pectinas, dando lugar a pectatos y a metanol. Su número EC 3.1.1.11. Se encuentra en algunas bacterias y hongos, fundamentalmente fitopatógenos, y es de mucha aplicación en la industria del zumo.

http://www.bionova.org.es/biocast/documentos/tema14.pdf 4. VERDADERO O FALSO - La alteración de la estructura de la enzima respecto de su estado original es una de las desventajas de la inmovilización: VERDADERO. Algunas desventajas.

● La alteración de la conformación de la enzima respecto de su estado nativo. ● La gran heterogeneidad del sistema enzima-soporte donde pueden existir distintas fracciones de proteínas inmovilizadas con un diferente número de uniones al soporte. ● Pérdida de actividad de la enzima durante la inmovilización ● biocatalizador es más caro que la enzima nativa -

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Existe una pérdida de actividad de la enzima durante la inmovilización: VERDADERO. Puede deberse a cambios en su estructura terciaria o ruptura de sus cadenas polipeptídicas producidos por las condiciones de reacción, bloqueos permanentes de los sitios activos por parte de los inhibidores presentes, formación de agregados de moléculas de enzimas que pueden impedir el acceso del sustrato, pérdida de parte de la enzima fijada inicialmente al soporte, etc. Por lo general la conformación del material que recubre a las enzimas inmovilizadas resulta de la mezcla de alginato de calcio diluido con la enzima en suspensión, y recuperada en una solución de cloruro de sodio: VERDADERO. La mezcla garantiza un efecto sinergístico en el material obtenido, ya que mejora la

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resistencia del gel, y se conserva la actividad biológica que favorece la adhesión y proliferación celular, gracias a la presencia de fibrina. El cloruro de calcio es usado por su mala biodegradabilidad, confiriéndole la resistencia y siendo el endurecedor: VERDADERO. se producen pectatos de calcio que incrementan la rigidez de la pared celular, haciendo el tejido más resistente tanto a los agentes físicos

5. RELACIONAR: ● Consiste en contener un biocatalizador en una solución acuosa dentro de una cápsula con membrana semipermeable. INMOVILIZACIÓN. ● Los alginatos son usados ampliamente en encapsulado de biocatalizadores debido a que: No son agresivas a la enzima y además son fáciles de controlar. ● Desde el punto de vista molecular, el alginato consiste de copolímeros binarios sin ramificaciones cuyos componentes son: (1--4)B-D Ácido manurónico y alfa-L ácido gulurónico. ● En fase acuosa, los alginatos se componen como hebras flexibles, las cuales cambian a estructuras ordenadas cuando interaccionan con: ● Involucra la unión cooperativa entre los iones de Ca y los bloques alineados GG de dos cadenas de alginato. Gelificación. ● El proceso de gelación depende fuertemente de: Cationes multivalentes. ● Los alginatos son bloques de copolimeros formados de regiones homopoliméricas de:Bloques de MM Y GG INMOVILIZACIÓN: Confinamiento de la enzima en un soporte, lo cual limita su movimiento, pero conserva su poder catalítico, aumenta la estabilidad de la enzima y hace posible su reutilización al mantenerla en forma insoluble. (1--4)B-D Ácido manurónico y alfa-L ácido gulurónico. Formado por dos tipos de monosacáridos, los dos con un grupo ácido.Las algas sintetizan el alginato inicialmente como un polímero de ácido manurónico, que posteriormente modifican transformando unidades de manurónico en gulurónico mediante una polimerización enzimática. El producto final contiene zonas formadas por gulurónico, zonas formadas por manurónico y zonas con gulurónico y manurónico alternados. Las zonas de ácido manurónico son casi planas, con una estructura semejante a una cinta, mientras que las de ácido gulurónico presentan una estructura con entrantes y salientes. Bloques de MM Y GG: Polisacárido lineal que se obtiene de algunas "algas marrones". Consiste de regiones de bloques homopoliméricos de acido manurónico (M) y de acido guluronico (G). Cationes multivalentes:Una sustancia química que hace que un sistema coloidal se coagule y forme flóculos. La mayoría de los floculantes son cationes multivalentes, tales como el calcio, magnesio, aluminio o polímeros de cadena larga. Gelificación: Se produce en una zona de unión entre un G-bloque de una molécula de alginato que se enlaza físicamente a otro G-bloque contenido en otra molécula de alginato a través del ión calcio. Ácido Galacturónico: unión entre cadenas se produce a través de iones de calcio, que forman puentes entre las cargas negativas. La estructura es semejante a la "caja de huevos" de los geles de alginato, pero algo menos ordenada, dada la presencia de grupos esterificados entre los glucurónicos sin esterificar.

6. Una persona asegura que la alfa- amilasa es una enzima que cataliza la ruptura de iones alfa 1-4 glucosídicas de almidón a carbohidratos más simples cuál de ellas se encuentra en la siguiente tabla.

7. Usted determina el comportamiento cinético de una enzima cualquiera E. como función de la concentración de sustrato (S) sin el efecto de un inhibidor. Usando el método de lineweaver-Burk obtenga Vmax., Km, Kcat. El valor de Et= 1x10-6 M (Kari) S

Vo

uM

uM/min

2

2.9

3

3.8

4

4.4

5

5

6

5.4

7

5.8

8

6.2

9

6.4

10

6.7

8. En un experimento de laboratorio se utilizaron dos amilasas (Enzima A y enzima B) obtenidas de diferentes microorganismos. Demuestre que la enzima A demuestra un mayor coeficiente de especificidad, (Vmax/Km) , recuerde que entre mayor sea el valor del coeficiente de especificidad más específica es la enzima por el sustrato. (Rafael) Enzima A S (mM)

Velocidad (uM/min)

0.0002

0.3373

0.0002

0.3364

0.0005

0.6945

0.0005

0.6957

0.001

1.0764

0.001

1.1407

0.005

1.9636

0.005

1.7706

0.01

2.0641

0.01

2.0751

Enzima B. S(mM)

Velocidad (uM/min)

0.005

0.3962

0.005

0.3857

0.01

0.6163

0.01

0.6413

0.05

1.5606

0.05

1.5689

0.1

1.9862

0.1

1.7909

0.25

2.2011

0.25

2.2047...