Exerccios Bioqumica 2018 1

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Exercícios de Bioquímica 
 
1. Calcule a variação de energia livre padrão para cada uma das seguintes reações 
enzimáticas, metabolicamente importantes, utilizando as constantes de equilíbrio dadas 
para as reações a 25°C e pH 7,0. 25°C e pH 7,0. 
 
Respostas 
1. ΔG'0 = - RT ln [produtos]/[reagentes] 
ΔG'0 = 8,315kj/mol x 298k = 2,48kj/mol 
a) ΔG'0 = (2.48 kJ/mol) ln 6,8 = -4,8 kJ/mol 
b) ΔG'0 = (2.48 kJ/mol) ln 0,0475 = 7,56 kJ/mol 
c) ΔG'0 = (2.48 kJ/mol) ln 254 = -13,7 kJ/mol 
 
2. Calcule a constante de equilíbrio K'eq para cada uma das reações seguintes a pH 7,0 e 
25°C, usando os valores de ΔG'0 na Tabela 13-4. 
 
DISCIPLINA DATA 
Bioquímica II 02/03/2018 
 
Respostas 
ΔG'0 = - RT ln K'eq. 
ln K'eq = - ΔG'
0/RT 
a) ΔG'0 = -13,8kJ/mol 
ln K'eq= - (-13.8 kJ/mol)/(2.48 kJ/mol) = 5.57 
K'eq = e5.57 = 262 
b) ΔG'0 = -15,9kJ/mol 
ln K'eq = - (-15.9 kJ/mol)/(2.48 kJ/mol) = 6.41 
K'eq = e6.41 = 608 
c) ΔG'0 = 3,1 kJ/mol 
ln K'eq = - (3.1 kJ/mol)/(2.48 kJ/mol) = -1.2 
K'eq = e-1.2 = 0.30 
 
3. Se uma solução de glicose-1-fosfato de 0,1 M a 25°C é incubada com uma 
quantidade catalítica de fosfoglicomutase, a glicose-1-fosfato é transformada em 
glicose-6-fosfato. No equilíbrio, as concentrações dos componentes da reação são 
 
Calcule K' eq e ΔG'0 para essa reação. 
Resposta 
K'eq = [G6P]/[G1P] = (9.6 x 10-2 M)/(4.5 x 10-3 M) = 21 
ΔG'0 = - RT ln K'eq. 
ΔG'0 = - RT ln K'eq = - (2.48 kJ/mol)(ln 21) = -7.6 kJ/mol 
 
4. Considere a seguinte interconversão, que ocorre na glicólise: 
Keq = 1,97 
(a) Qual é o ΔG'° para a reação (K'eq medido a 25°C)? 
 (b) Se a concentração de frutose-6-fosfato é ajustada para 1,5 M e a da glicose-6-
fosfato é ajustada para 0,5 M, qual é o ΔG? 
(c) Por que ΔG'° e ΔG são diferentes? 
a) ΔG'0 = - RT ln K'eq 
ΔG'0 = - (2.48 kJ/mol) ln 1.97 
ΔG'0 = - 1.68 kJ/mol 
b) ΔG = ΔG'0 + RT ln Q 
Q = [G6P]/[F6P] = 0.5 M/1.5 M = 0.33 
ΔG = -1.68 kJ/mol + (2.48 kJ/mol) ln 0.33 
ΔG = - 4,4 kJ/mol 
c) ΔG'0 para qualquer reação é um parâmetro fixo porque é definido para condições 
padrão de temperatura (25º C; 298 K) e concentrações (ambos F6P e G6P= 1M). Ao 
contrário, ΔG é uma variável que pode ser calculada para qualquer conjunto de 
concentrações de reagente e produto. ΔG é definido como ΔG'0 (em condições padrão) 
mas ao mudar para condições não padronizadas diferenças ocorrem em qualquer 
diferença ocorre em ΔG. 
 
5. A glicose 1-fosfato é convertida em frutose 6-fosfato em duas reações sucessivas: 
Glicose-1-fosfato → glicose-6-fosfato 
Glicose-6-fosfato→ frutose-6-fosfato 
Usando os valores de ΔG'° da Tabela 13-4, calcule a constante de equilíbrio, K'eq, para 
a soma das duas reações: Glicose-1-fosfato →frutose-6-fosfato 
Resposta: 
(1) G1P → G6P ΔG1'0 = 7.3 kJ/mol 
(2) G6P → F6P ΔG2'0 = 1.7 kJ/mol 
Soma G1P → F6P ΔGsoma'0 = 5,6 kJ/mol 
ln K'eq = - ΔG'0/RT 
ln K'eq = (5.6 kJ/mol)/(2.48 kJ/mol) = 2,3 
K'eq = 10 
6. Especialmente nos animais, o excesso de glicose é convertido em formas poliméricas 
de armazenamento – glicogênio. Explique a importância de se polimerizar a glicose 
em forma de nitrogênio para as células. 
Resposta: Explicação inicia na página 156... Em animais multicelulares, o plasma 
sanguíneo....até página 57...O armazenamento de energia na forma de polissacarídeos 
(amido ou glicogênio) em vez de glicose ou outros açúcares simples evita um grande 
aumento na pressão osmótica nas células de armazenamento. 
Explicação página 611até 612. Se toda essa glicose fosse dissolvida no citosol de um 
hepatócito, sua concentração seria de cerca de 0,4 M, suficiente para influenciar nas 
propriedades osmóticas da célula. Quando armazenada na forma de um grande polímero 
(glicogênio) contudo, a mesma massa de glicose tem uma concentração de apenas 0,01 
mM. 
7. O glicogênio é armazenado no músculo e no fígado sob a forma de grandes 
partículas. Explique como ocorre a síntese e a degradação do glicogênio nos 
vertebrados. 
Resposta: Explicação inicia na página 613. 
 
 
Exercícios de fixação glicólise 
1. Qual a importância da redução do piruvato a lactato para o funcionamento da via 
glicolítica em anaerobiose? 
Resposta: A quantidade de NADH é limitada na célula e extremamente necessário na 
sua forma oxidada (NAD+) na glicólise e, consequentemente, na continuação do 
processo de produção de energia. Assim, o NADH tem que ser oxidado a NAD+ e na 
fermentação o piruvato recebe os elétrons NADH oxidando-o e permitindo sua 
utilização na via glicolítica. 
2. Que efeito a glicose 6-fosfato tem sobre a hexoquinase e sobre a via glicolítica? 
Resposta: A hexoquinase fosforila a glicose no carbono 6 na primeira reação da via 
glicolítica. Altas concentrações de glicose-6-fosfato inibe alostericamente a enzima 
hexoquinase e, consequentemente a via glicolítica. Melhores explicações na página 602. 
3. A via glicolitica pode ser dividida em uma fase composta por hexoses e uma fase 
composta por trioses. Do ponto de vista energético, o que difere essas duas fases? 
Resposta: Na primeira fase, fase de investimento, a energia do ATP é consumida, 
aumentando o conteúdo de energia livre dos intermediários. Na segunda fase, fase de 
pagamento, ocorre ganho de energia através da formação de moléculas de ATP e 
também a energia é conservada com a formação de duas moléculas do transportador de 
elétrons NADH. Melhores explicações página 544, 545 e 546. 
 4. O fluxo de glicose pela via glicolítica é regulado para manter os níveis de ATP 
praticamente constantes. O ajuste necessário na velocidade da glicólise é alcançado pela 
interação complexa entre o consumo de ATP, a regeneração de NADH e a regulação 
alostérica de algumas enzimas glicolíticas. Quais enzimas são essas? Qual delas é o 
principal sítio de regulação da via glicolítica? Como esta enzima pode ser inibida ou 
estimulada na via glicolítica? 
Resposta: As principais enzimas envolvidas na regulação da via glicolítica são as 
enzimas hexoquinase, fosfofrutoquinaseI e a piruvato-quinase. A glicólise tem por 
finalidade produzir ATP. Se os níveis energéticos estão alto não há necessidade de 
produzir ATP, então altas concentrações de ATP inibe estas enzimas. Outras moléculas 
atuam inibindo ou ativando estas enzimas. Hexoquinase é inibida alostericamente pelas 
altas concentrações de glicose-6-fosfato. A fosfofrutoquinase I é inibida por altas 
concentrações de citrato, uma molécula importante do ciclo krebs, assim, a regulação 
da fosfofruquinase I pela citrato ajusta a velocidade da glicólise ao ciclo de Krebs. Além 
disso, a fosfofruquinase I é estimulada pelo AMP. Altas concentrações de AMP indica 
que tem baixos níveis de energia, ou seja, pouco ATP e, portanto, a necessidade de 
estimular a via glicolitica. Melhores explicações na página 601-607. 
5. Na glicólise uma molécula de glicose é degradada em uma série de reações 
catalisadas por enzimas, gerando duas moléculas do composto de três átomos de 
carbono, o piruvato. Esquematize as reações de degradação da glicose na via glicolítica 
e explique detalhadamente o que acontece em cada uma delas. 
Resposta: Explicação iniciando na página 544. 
 
Exercícios de fixação- Ciclo de Krebs e Cadeia Transportadora de elétrons 
 
1. Explicação iniciando na página 633. 
2. Explicação iniciando na página 638. 
3 e 4. Explicação iniciando na página 732.