Cálculos de Equilíbrio e Energia em Reações Metabólicas

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01)- Cálculo de ∆∆∆∆G
o`
 a partir das constantes de equilíbrio – as reações apresentadas 
abaixo são catalisadas por enzimas e importantes no metabolismo. Calcule a variação da 
energia livre-padrão a 25
o
C a partir das constantes de equilíbrio dadas (pH 7,0): 
a- glutamato + oxaloacetato ↔ aspartato + α-cetoglutarato K`eq.= 6,8 
b- diidroxiacetona fosfato ↔ gliceraldeído fosfato K`eq.= 0,048 
c- frutose 6-fosfato + ATP ↔ frutose 1,6-bifosfato + ADP K`eq.= 254 
 
R é a constante universal dos gases (1,987 cal/mol.K); 
T á a temperatura absoluta (em graus Kelvin: 273 + °C) 
 
02)- Cálculo das constantes de equilíbrio a partir de ∆∆∆∆G
o`
 - calcule as constantes de 
equilíbrio das seguintes reações em pH 7,0 e 25
o
C; use os valores de ∆∆∆∆G
o`
 apresentados 
pelas tabelas: 
a- glicose 6-fosfato + H2O → glicose + fosfato 
b- lactose + H2O → glicose + galactose 
c- malato → fumarato + H2O 
 
3)- Determinação experimental de ∆∆∆∆G
o`
 e K`eq – se uma solução de glicose 1-fosfato 
0,1M é incubada com uma quantidade catalítica de fosfoglicomutase, a glicose 1-fosfato 
é transformada em glicose 6-fosfato. No estado de equilíbrio, as concentrações dos 
componentes da reação são as seguintes: glicose-1-fosfato ↔ glicose-6-fosfato 
 4,5 x 10
-3
M 9,6 x 10
-2
M 
Calcule a K`eq e o ∆∆∆∆G
o`
 para esta reação a 25
o
C. 
 
4)- O valor de ∆∆∆∆G
o`
 para reações acopladas – a glicose-1-fosfato é convertida em 
frutose-6-fosfato por meio de duas reações sucessivas: 
glicose-1-fosfato → glicose-6-fosfato 
glicose-6-fosfato → frutose-6-fosfato 
Usando os valores de ∆∆∆∆G
o`
 apresentados abaixo, calcule a constante de equilíbrio, K’eq, 
para o somatório das duas reações, a 25
o
C: 
Glicose-1-fosfato → frutose-6-fosfato. 
(1)- glicose 1-fosfato → glicose 6-fosfato ∆G°’(1) = -1,74 Kcal 
(2)- glicose 6-fosfato → frutose 6-fosfato ∆G°’(2) = +0,40 Kcal 
 
 
5)- Cálculo de ∆∆∆∆G
o`
 para reações acopladas ao ATP – a partir dos dados das tabelas, 
calcule o valor de ∆∆∆∆G
o`
 para as reações: 
a- fosfocreatina + ADP → creatina + ATP 
b- ATP + frutose → ADP + frutose-6-fosfato. 
Dados: 
Fosfocreatina + H2O → creatina + fosfato ∆G°’1 = -10,3 kcal 
ADP + fosfato → ATP ∆G°’2 = + 7,3 Kcal 
 
6)- Energia livre necessária para a síntese de ATP sob condições fisiológicas – no 
citosol de hepatócito de rato, pode-se observar a seguinte razão: 
[ATP] /[ADP] [Pi] = 5,33 x 10
2
M
-
1 
Calcule a energia livre necessária para sintetizar ATP nessas condições. 
Dados: ADP + fosfato → ATP + H2O ∆G°’ = + 7,30 Kcal 
7)- Utilização diária de ATP por indivíduos adultos – um total de 7,3 kcal de energia 
livre é necessário para a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico (Pi) 
quando os reagentes e produtos estão em concentrações iguais a 1M (condição padrão). 
Como a concentração fisiológica destas substâncias nas células não é 1M, a energia 
livre necessária à síntese do ATP sob condições fisiológicas é diferente do valor de 
∆∆∆∆G
o`
. Calcule a energia livre necessária para a síntese do ATP no hepatócito humano, 
quando as concentrações fisiológicas de ATP, ADP e Pi são, respectivamente, 3,5, 1,5 e 
5,0 mM. 
 
8)- Potenciais de redução padrão – o potencial de redução padrão E`
o
, de qualquer par 
redox é definido para a reação da meia-célula: 
agente oxidante + n elétrons → agente redutor. 
Os valores de E
o’
 para os pares redox conjugados NAD
+
/NADH e piruvato/lactato são 
iguais a –0,32 e –0,19V, respectivamente. 
a- qual desses pares conjugados apresenta a maior tendência em perder elétrons? 
Explique. 
b- qual é o agente oxidante mais forte? Explique.