FQAF - ATP

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ATIVIDADE ATP 
 
Disciplina de Físico-Química Aplicada a Farmáci 
Prática de laboratório virtual - ATP 
 
1) Adenosina trifosfato (ATP) é a molécula responsável pela transferência de 
energia em todos os organismos. A transferência de energia ocorre quando o 
ATP reage com a água na presença de um catalisador 
biológico chamado enzima. A reação resultante 
forma difosfato de adenosina (ADP) e H3PO4: 
 
 
enzima 
ATP + H20 (l) --> ADP + H3PO4 
 
 
Como catalisador, a enzima participa na reação, mas não é consumido por ele. 
 
O laboratório virtual contém soluções aquosas de ATP, assim 
como o catalisador para esta reação enzimática. Use o Laboratório Virtual para 
determinar a entalpia desta reação. (Note que o ATP está numa solução aquosa, 
de modo que a adição de água não é necessária. Os componentes do 
lado esquerdo da reação química já são 
combinados nas soluções disponíveis, mas nada 
acontecerá sem a enzima. Assuma que o calor específico da solução de 
enzima é a mesma que a da água, 4,184 J / g oC). 
 
 Seguindo o roteiro, foram feitos os experimentos iniciais e utilizado os 
dados encontrados 
 Foram seguidas todas as recomendações (configurar vidrarias) 
 
 
 
 
 
 
 
 Temperatura final = 25,5ºC  Temperatura inicial = 25ºC 
 
 
ΔH1= ΔQ 
ΔH= m.c. Δ θ 
ΔH = 0,01 x 4,184 x (25,5-
25) 
ΔH = 0,02092 J 
 
 
2) Usando a informação na tabela abaixo, calcular a entalpia de reação, tendo 
em conta a quebra ligação e formação de ligação. As fórmulas químicas para a 
reação são mostrados abaixo. 
 
 
 
 
 Na transformação de ATP em ADP houve a quebra de 1 ligações O-P e 1 Ligações de 
O-H e a formação de 1 ligação O-P. Nos reagentes temos a quebra de duas ligações e 
nos produtos a formação de uma ligações. “A quebra de uma ligação é sempre 
endotérmica ee a formação de uma ligação é sempre exotérmica” (ATKINS, 2018), 
assim sendo, usamos o cálculo: 
 
 
“Então, adicione a variação de entalpia necessária para quebrar as ligações dos 
reagentes (um valor positivo) e a variação de entalpia de formação dos produtos (um 
valor negativo).” (ATKINS, 2018) 
 
1º - Reagente 
(ATP+Água) 
2º - Produto (ADP+Ácido 
fosfórico) 
ΔHº = 460+355 ΔHº = -355 
ΔHº = 815 
 
3º - ΔH2 = Hp- Hr 4º - ΔHB(ATP-ADP) = ΔH2 
– ΔH1 (questão 1) 
ΔH= -355 – ( + 815) ΔHB= -1170 – (+ 0,02092) 
ΔH = -1170J ΔHB = -1170,020 
 
 
 
3) Podemos assumir que as energias de ligação são as mesmas para as ligações 
OH nos reagentes e produtos. Com base em seus resultados experimentais, o 
que você pode dizer sobre a diferença da força de ligação para a ligação P-
O dos reagentes e produtos? 
 
 
 
 É evidente a diferença das entalpias. Mesmo que seja a mesma reação e a 
mesma estrutura, quando levamos em consideração o valor de cada ligação, que é, de 
fato o que calcula o ΔH, podemos observar como é grande a diferença quando 
calculamos a força das ligações e a entalpia geral e como a ligação com outros 
elementos pode influenciar neste valor. 
 
4) Quando um livro de biologia diz que "A energia é armazenada em ATP", como 
é que esta energia é armazenada? Por favor, discutir. (Pode ser 
bom conversar isso com seus colegas, antes de elaborar a resposta). 
 
 A quebra de ATP libera uma quantidade maior do que a necessária para o 
funcionamento do corpo. Este armazena essa energia excedente na forma de lipídios 
e ácidos graxos. Sem a quebra dessas moléculas, e o sistema continua transformando 
ATP em suas derivadas, utilizando a quantidade necessária para o momento e 
armazenando o resto como forma, até de proteção. Essas moléculas são acumuladas 
e vistas como as “gordurinhas” que muitos querem perder. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estudo dirigido 
1) Qual a importância do isolamento térmico da amostra para a determinação 
da entalpia da reação? 
 
Como em um sistema fechado, que, por definição é um sistema que troca calor, 
mas não troca matéria com a vizinhança, se esse experimento, que visa calcular a 
entropia, que é a transição de calor, fosse realizado sem isolar a temperatura 
(sistema isolado), parte do calor que queremos calcular seria para a vizinhança, logo, 
o experimento não seria bem realizado e não teria um resultado confiável. 
Em busca da diminuição de viés, foi transformado em um sistema isolado, para 
que não perdesse calor para a vizinhança e influenciasse o experimento. 
2) Defina entalpia e calor e associe tais conceitos com o processo ocorrido 
durante a experimentação da termoquímica do ATP. 
Entalpia é a energia térmica de uma reação química e calor é a energia térmica que 
passa de um corpo para outro e acontece espontaneamente do corpo de maior 
temperatura para o de menor temperatura. A entalpia mede a quantidade de energia 
máxima que é trocada durante uma reação em forma de calor podendo ela ser 
endotérmica ou exotérmica como pudemos observar na experimentação com a 
molécula de ATP. 
 
3) Considere a associação realizada entre calor e entalpia para a resolução da 
questão. Por que esta foi possível no experimento? Em que situação tal 
associação não poderia ser utilizada e por quê? 
Porque a pressão é constante. Apenas em reações químicas que possuem 
pressão constante essa associação pode ser utilizada. 
 
4) Pesquise em fontes apropriadas a relação termodinâmica e fisiológica do 
ATP e ADP. Quais as suas importâncias no funcionamento fisiológico? 
Explicite qual a principal molécula que propicia a geração destes e como 
esse processo ocorre. 
A ATP é um composto orgânico utilizado pelo organismo como fonte principal de 
energia. A ADP é um derivado de ATP que possui apenas duas fosforilações. As 
reações de hidrolise das ligações O-P ou O-N do ATP gera uma energia livre alta e 
pela instabilidade termodinâmica da ADP, a classe deste composto é chamada de 
“compostos ricos em energia”. Além de tudo, a ressonância presente na molécula de 
ADP permite o movimento dos elétrons o que contribui para a sua instabilidade 
eletrodinâmica. 
 
5) Considerando que a termoquímica do ATP é essencial para a atividade 
metabólica humana, pesquise demais reações físico-químicas de liberação ou 
absorção de calor que também sejam essenciais evidenciando suas funções, 
em que condições normalmente ocorrem e quais as características da reação. 
O catabolismo de ácidos graxos que ocorre em 4 etapas e é denominado Beta-
oxidação e é responsável pelo funcionamento do ciclo de transformação de ATP e na 
produção de acetil-CoA um precursor no correto funcionamento metabólico humano. 
É um processo que gerador de energia. 
 
Outro exemplo é o ciclo da ureia, descoberto por Hans Krebs, que consiste na 
eliminação de amônia do corpo. Este ciclo começa na mitocôndria hepática e acaba 
no citosol produzindo ureia e ornitina. Parte da ornitina volta para a mitocôndria para 
iniciar novamente o ciclo da ureia. É um processo consumidor de energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências bibliográficas 
PETER, A.; DE, P.J. Físico-Química - Vol. 1, 10ª edição. Rio de Janeiro: Grupo 
GEN, 2017. 9788521634737. Disponível em: 
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634737/>. Acesso em: 
13 Apr 2021 
PETER, A. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio 
Ambiente. São Paulo: Grupo A, 2018. 9788582604625. Disponível em: 
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582604625/>. Acesso em: 
03 Mai 2021 
DEPARTMENT OF PHYSICS AND ASTRONOMY, University of Tennessee. 
Thermodynamic process. Disponível 
em:<labman.phys.utk.edu/phys221core/modules/m10/processes.html> Acesso 
em: 03 de mai. 2021. 
NELSON, David. L; COX, Michael. M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 
Porto Alegre: Ed. Artmed, 2014.