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7/24/2019 Cinetica Enzimatica Problemas
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EQUIPO C
DISEO DE REACTORES BIOLOGICOS
PROFESOR: OSCAR ARMANDO MONROY HERMOSILLO
ALUMNOS:CASTILLO FUENTES MARTHA CATALINA
CERON MORENO MARIA FERNANDAGATICA LINO DAVID
SOTO GONZALEZ ISMAELMARTINEZ ZAPATA ORLY
MARTINEZ DE JESS AMADEO
PROBLEMAS CINETICA ENZIMATICA
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1. En un fermentador de flujo mezclado de laboratorio se estudia la cintica de una reaccin e
CUADR I !
So S t tm*S/(So-S) rsmax KM
(mol/L) (mol/L) (min)".#$% ".% 1" $.&'%(#11$)' ".1*11 ".($&(
".( ".' 1" 1%.'
1.& ".$' 1" 1&.)&)&)&)&)#
1.$ 1 1" 1#.%*'$1#%*'$
%.# 1.%' 1' 1).&"#$*%)1
%.* 1.' 1' 1$.&"$)(%&"$$
# % %" %"
'.# & %" %'
).$ # %" %(.)%()%()%()
a+ Encuentre cual es la e!,resin cintica de esta reaccin -rsma! /0+.
Ecuacin 23---tm2+4-2o52++6-Rsma!++5/0
2i se 7uieren ,rocesar %'"" L4min de un sustrato con 2o3 % mol4L con una eff 3 ".(' 8Cual ser9a el :olume
So F S :
(mol/L) (L/min) (mol/L) )$%.*&%&"1(###
% %'"" 1.(
b+intermitente
:3 t,6;
t,3 --/m4rsma!+6ln-242o++menes de los fermentadores -intermitente? flujo ,istn flujo mezclado+.
So F S :
f+ 8Como se ,odr9a mejorar esta situacin usando fermentadores en serie@ E2A BREUA 2E RE2B
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(mol/L) (L/min) (mol/L) (."%)1 49.839558663
1" %'"" (.( 1%$.1%*$'*()1* ".1 0.0101010101
b+intermitente ".'"%(**'' 0.0508515036
:3 t,6;
t,3 --/m4rsma!+6ln-242o++
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zimtica. Los resultados se muestran en el cuadro I.
I=0
0.18110258 -1.561669410.01119966 0.2068033
0.97392734 0.21369714
261.480488 7
11.9408903 0.31966527
de un reactor
DERAE LA 2EUDA BARE DEL CUR2
5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
f(x) = 0.1811025785x - 1.561669405
R = 0.9739273418
cinic!
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25 30 35
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En la ,urificacin de L5Fistidina -2+ de F9Gado de mono? los autores DFanam RadFaHrisFnan e
7ue la accin enzimtica de la lisasa de Fistidina de amonio -E+ se inFib9a ,or la accin de D5Fis
Con los siGuientes datos re,ortados encontrar
a+ la ecuacin de la :elocidad de reaccin
b+ establecer 7ue ti,o de inFibicin ocurre
rs (mol/L.min)
S (mol/L) I (mol/L) = 0 I (mol/L) = 2.5 1/s
".' ".# " %
1 ".)%' ".&&& 1
% ".(1 ".' ".'
# 1.&& ".)%' ".%'
I=0
1.99720897 -2.1470398322 "#$%E&
0.17069748 0.362083958
0.9856008 0.2274799142
136.896642 2
0.9786788 0.5701838208 1.89000429 1.0984984985
0.04973636 0.0573183284 0.1004604329 0.0664483305
0.99486122 0.0666703866 0.9971826602 0.0542548347
387.197268 2 353.9447615046 1
1.7210688 0.0088898809 1.0418672297 0.0029435871
I (mol/L) = 0 I (mol/L) = 2.5
'!x 1.0051653257 1.0028252996
* 0.9837339988 1.859261478
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contraron
idina -I+.
s/rs *
1/rs I (mol/L) = 0 I (mol/L) = 2.5
%.' DI=4"J 1.25 "+I,0
1.) &.""&""&""& 1.6 3.003003003
1."(*("1"(*( % 2.1978022 4
".$'1*$()((% 1.) 3.0075188 6.4
I=2.5
0 0.5 1 1.5 2 2.0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
f(x) = 1.89000429x / 1.0984984985
f(x) = 0.978678804x / 0.5701838208
R = 0.9948612178
f1 in!' (f1) f2
in!' (f2) in!' (f2) I () = 2.5
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3
5
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Durante una ,rueba ,ara medir la cintica de una reaccin enzimtica? se reGistraron los siGuientes datos
T () I (mol/L) S (mol/L)
1.) &" " ".1
1.) &" " "."&&
1.) &" " "."%
1.) &" " "."1
1.) &" " ".""'
1.) #(.) " ".1
1.) #(.) " "."&&
1.) #(.) " "."1
1.) #(.) " "."")$
1.) #(.) " ".""'
".(% &" " ".1
".(% &" " "."%
".(% &" " "."1
".(% &" ".) ".1
".(% &" ".) "."&&
".(% &" ".) "."%
a+ Determine la constantes de 0icFaelis50enten sin inFibidor? a &"K a #(.)KC 5555 ,reG -d+
= 00037x / 01577
'!x= 1 (in) '!x= 1 (in)
3.294892916 0.0243822076 6.34115409
b+ Determine la :elocidad m!ima de la reaccin sin inFibicin a &"KC a E 3 1.) G4L.
'!x= 1 (in)
3.294892916
c+ Determine /I ,ara el inFibidor a &"KC decida 7ue ti,o de inFibidor se est usando.
I= :I;(!%) -1) in I
0.6090398119 '!x 2.0483408439
!T("/L)
!T("/L) =1#$ a %0 (sin I) !
T("/L) =1#$ a &'#$ (sin I)
= 00074x / 03035
%=
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% 0.0253994265
cn I
'!x ! 2.0088388911
% ! 0.0504218562
! !n> ! in?iicin cii@!
d+ Determine la enerG9a de acti:acin
3 n*3 A()
30 49.6 0.72237004 303.15
2.0593080725 3.9632213063 1.37705716 322.75
E!(B) 27171.3719093 I=0
-3268.1467295246
01
"#$
0.2143076103
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rs (mol/L min) 1/S 1/rs
%.)& 10 0.3802281369
1.(% 30.3030303 0.5208333333
1.#$ 50 0.6802721088
".() 100 1.0416666667
".') 200 1.7857142857
'.1& 10 0.1949317739
&.$ 30.3030303 0.2702702703
1.*( 100 0.5291005291
1.#& 149.253731 0.6993006993
1.11 200 0.9009009009
1.)# 10 0.6097560976
".( 50 1.1111111111
".'* 100 1.724137931
1.&& 10 0.7518796992
".* 30.3030303 1.25
".'$ 50 1.7543859649
= 00124x / 04882
'!x= 1 (in)
0.0462904249 2.0457428092 0.0151385
!T("/L) =0#'2 a %0 (sin I)
%=
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1A()
0.003298697
0.0030983734
11.5029958995
00
0
0
0 20 40 60 80 100 120
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
.
in I
in
cn
in
0.00305 0.0031 0.00315 0.0032 0.00325 0.00
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
f(x) = - 3268.1467295246x / 11.5029958995
C?!' Ai41
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50 100 150 200 250
(x) = 0.0123770415x / 0.4882261655
(x) = 0.0036894637x / 0.1576604587
(x) = 0.007407984x / 0.3034711832
EA 16 A 30
in!' (EA 16 A 30)
EA 1.6 A 496
in!' (EA 1.6 A 496)
EA 0.92 in I
in!' (EA 0.92 in I)
EA 0.92 cn I
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!' (in I)
I
!' (cn I)
033 0.00335
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#. 0IM/? . Le:ens,iel. El carboFidrato 2 se descom,one en ,resencia de la enzima E. 2e sos,
Bara estudiar este fenmeno? di:ersas concentraciones de 2? I E se alimentan a un reactor de flujo
a+ A ,artir de los datos encuentre la ecuacin cintica de descom,osicin.
Ecuacin 23r,ma!6Et6tm6-242o52+5/m
b+ 8Nue ,uede comentar sobre el ,a,el de I en la descom,osicin@
anto rsma!? como /m se :en afectadas? entonces se ,uede de
c+ Buede suGerir un mecanismo ,ara esta reaccin@
CADA CUADR DE DA2 E2 U BRMLE0A DI;EREE
Broblema #
So (mol/m%) S (mol/m%) I (mol/m%) F (m%/min)F (m%/min)
'"" #"" " %" #*" "."""#*
&"" 1"" " %" 1%" "."""1%
%"" %" " %" ') ".""""')
)"" #"" %"" %" 1## "."""1##
#"" 1"" %"" %" )" "."""")
$" %" %"" %" 1%" "."""1%
=olumen -m&+ "."""%#
I=200 I=0
= 0.0038x / 0.4958
0.6667 0.4958
'!x 0.0067 0.0038
!T(mol/m%)
= 0.0067x / 0.6667
E/
E
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cFa 7ue el carboFidrato I influe esta reaccin.
ezclado de %#" mL.
cir 7ue es una inFibicin ,or sustrato.
tm=/F(min)
0.5 4 2
2 0.5 1
4.28571429 0.11111111 0.4761904762
1.66666667 2 3.3333333333
4 0.33333333 1.3333333333
2 0.4 0.8
S/(So-S)(mol/m%)
!t*tm*(S/So-S) (molmin/m%)
0 50 100 150 20
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
f(x) = 0.0066666667x / 0
f(x) = 0.0038245531x / 0
I=0
I=200
Et*tm*(S/So
S (mol/m3)
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00 250 300 350 400 450
.6666666667
.4958076254
in!' (I=0)
in!' (I=200)
-S) (mol min/m3)
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#. 0IM/? . Le:ens,iel. El carboFidrato 2 se descom,one en ,resencia de la enzima E. 2e sos,ecFa
a+ A ,artir de los datos encuentre la ecuacin cintica de descom,osicin.
Ecuacin 23r,ma!6Et6tm6-242o52+5/m
b+ 8Nue ,uede comentar sobre el ,a,el de I en la descom,osicin
La rsma! se mantiene constante al aGreGar inFibidor? la /m a
c+ 8Buede suGerir un mecanismo ,ara esta reaccin@
=olumen -ml+ %#" =olumen -m&+ "."""%#
Broblema '.
So (mol/m%) S (mol/m%) I (mol/m%) F (m%/min) F (m%/min)
#"" *" 1"" %" &" ".""""&
&"" %"" 1"" ' #* ".""""#*
11%" *"" 1"" 1" )" "."""")
%"" #" " 1" &" ".""""&
'"" %"" " ' %# ".""""%#
1%"" 1""" " 1" 1%" "."""1%
I31"" I3"
1% 5#"" 1% 5%""
&.1%'($1%)("E5"1' %.1#&"'*E5"1& 1."#*#*%)#E5"1' ).#(#$"%1'E5"1#
1 1.#%1"*'E5"1& 1 ).&''%*$#&E5"1#
1.#$&)#&*%%*E
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7ue el carboFidrato I influe esta reaccin.
menta? lo 7ue nos dice 7ue el ti,o de inFibicin es com,etiti:a? el inFibidor com,ite con el sitio catal9tico de la
tm=/F(min)
* ".%' #"
' % '"
# %.' 1""
* ".%' %"
1" ".)))))))))$ &&.&&&&&&&&&&
% ' 1""
S/(So-S)(mol/m%)
!t*tm*(S/So-S) (molmin/m%)
200 400 600 800 1000 1200
f(x) = 0.0833333333x / 33.3333333333f(x) = 0.0833333333x / 33.3333333333f(x) = 0.0833333333x / 16.6666666667
I=100 in!' (I=100) in!' (I=100)
I=0 in!' (I=0) in!' (I=0)
Et*tm*(S/So-S) (mol min/m3)
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enzima.