Lista Bioenergetica

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LISTA DE EXERCÍCIOS – BIOFÍSICA BQ032
1. Considere gelo a 10 °C e 1 atm dentro de um recipiente. 
(a) Qual é o G do processo H2O (s)  H2O (l) a 10 °C , sabendo-se que, a esta temperatura e 1 atm, Hcongelação = - 6010 J/mol e Scongelação = -23 J/(mol.K). 
(b) Em que direção o processo acontece espontaneamente
(c) Este é um processo endotérmico, mas, a partir de nossa experiência de dia-a-dia, podemos ter a impressão que processos exotérmicos são espontâneos (por exemplo, combustão) e, em muitos casos, nós estaríamos certos. Então, por que este processo endotérmico é espontâneo
(d) Imagine a situação inicial do gelo a 10 °C e 1 atm. Sabemos que a fusão de gelo acima de 0°C é espontânea, ou seja, gelo não existe a 10 °C e 1 atm. Mas a combinação de O2 e H2 para produzir água também é altamente espontânea a 25o C. Então, por que é possível juntar H2 e O2 a 25 °C sem reação perceptível durante muito tempo, enquanto não é possível gelo a 10°C sem que derreta?
2. A primeira etapa de utilização da glucose pela célula é representada pela seguinte reação:
glucose + ATP = glucose-6P + ADP Go’ = - 4,4 Kcal/mol
Qual a constante de equilíbrio da reação a 25o C?
Se a concentração de glucose6-P, glucose, ATP e ADP forem 3 mM, 5 mM, 3,5 mM e 5 mM, qual será o sentido da reação? Justifique sua resposta.
3. O que variação de energia livre de um processo nos diz?
4. Quais são as condições padrão e padrão modificada?
5. A formação de bicamada lipídica em uma mistura de água e fosfolípídeos é um processo rápido e espontâneo. Para tal processo a variação de energia livre deve ser negativa. Dado que 
G = H -TS
explique porque a variação de energia livre de formação de bicamada lipidica é negativa.
6. Dado:
ATP + H2O = ADP + Pi Go’ = - 7,4 Kcal/mol
Glucose + 6O2 = 6CO2 + 6H2O		Go’ = - 686 Kcal/mol
As concentrações intracelulares (milimol/L):
ATP = 1,8; ADP = 0,14; Pi = 1; O2 = 0,15; CO2 = 0,8; Glucose = 5 
a) Qual o G de hidrólise do ATP na célula?
b) Qual a percentagem da energia liberada pela oxidação da glucose é aproveitada na forma de ATP, sabendo que 1 mol de glucose produz 38 mols de ATP?
7. Considere a reação 
 NADH + 1/2O2 + H+ = NAD+ + H2O Eo’ = 1,12 V
a) Quantos ATP podem ser produzidos com a energia liberada pela oxidação do NADH?
8. Calcule a variação da energia livre de transporte de uma molécula não carregada de uma concentração de 5 mmol/L fora da célula para uma concentração de 150 mmol/L dentro da célula. Considere a temperatura 25o C.