Exercicios Bioenergética parte 1

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Caracterize a Energia livre de Gibbs, seus tipos e sua importância para a 
bioquímica 
A energia livre de Gibbs corresponde à energia no sistema que pode ser 
utilizada para realizar trabalho. Sendo assim, com temperatura e pressão 
constantes, pode-se determinar se uma reação é espontânea ou não. 
Dessa forma, quando a variação da energia livre for menor que zero, diz 
que é uma reação exergônica, isto é, a energia do produto é menor do 
que a do reagente, assim, a reação libera energia para o meio e se 
processará espontaneamente no sentido direto para formar mais 
produtos. Já quando a variação da energia livre for maior que zero é uma 
reação endergônica, ou seja, a energia do produto é maior do que a do 
reagente. Dessa forma, essa reação precisa receber energia para ocorrer, 
não se processando no sentido direto. Ademais, quando a variação da 
energia livre for igual a zero, diz-se que a reação chegou ao equilíbrio, 
não tendo energia para realizar trabalho. Bioquimicamente, as reações 
metabólicas frequentemente acoplam reações exergônicas e 
endergônicas, haja vista que uma reação que vai liberar energia (reação 
exergônica) com uma reação que precisa de energia (reação 
endergônica). Um exemplo é a reação de Glicose + Pi  glicose 6-fosfato 
e a reação ATP  ADP + Pi, as quais ao correm de forma simultânea e no 
mesmo local de modo que energia do ATP pode ser utilizada para 
promover a reação endergônica. Assim, a reação global corresponde 
Glicose +ATP  glicose 6-fosfato + ADP. Destarte, a energia livre de 
Gibbs tem grande importância biológica por converter substrato 
disponível em produto útil para o metabolismo. 
 
 
Explique a relação entre a constante de equilíbrio a variação da energia 
livre de Gibbs e a direção de uma reação em condições padrões. 
A constante de equilíbrio consiste na relação entre a concentração 
molar dos componentes da reação no ponto de equilíbrio e seus 
respectivos números de moléculas. Quando o sistema da reação não 
está em equilíbrio a tendência de mover em direção ao equilíbrio 
representa uma força, cuja magnitude pode ser expressa como a 
variação de energia livre para a reação. Destarte, quando a Keq é maior 
que um, a variação de energia livre é negativa e a reação ocorre no 
sentido direto. Contudo, quando a Keq é menor que um, a variação de 
energia livre é positiva e a reação ocorre no sentido inverso. Já quando 
a Keq é igual a um, a variação de energia livre é zero e a reação 
encontra-se em equilíbrio. 
 
 
Explique a clivagem homolítica e heterolítica em grupos Carbono-
carbono (C-C) e carbono-hidrogênio (C-H). 
Durante o processo de quebra de ligações em grupos Carbono-carbono 
(C-C) e carbono-hidrogênio (C-H), ocorrem clivagens, as quais podem ser 
homolíticas ou heterolíticas. Na clivagem homolítica, cada um dos atamos 
que participava da reação vai ficar com um elétron que foi proveniente 
dele. Já na heterolítica, isso não ocorre, devido à eletronegatividade dos 
átomos envolvidos, fazendo com que um dos átomos fique com os dois 
elétrons. Dessa forma, na clivagem heterolitica, há formação de um 
carbânion e de um carbocátion, quando quebram ligações C-C, sendo 
altamente instáveis. 
 
Caracterize os nucleófilos e os eletrófilos mais comuns nas reações 
bioquímicas. 
Os nucleófilos são aqueles que possuem átomos ricos em elétrons, 
capazes de doar um par de elétrons para formar uma nova ligação 
covalente, sendo os mais comuns são oxigênio carregado negativamente, 
sulfidril carregada negativamente, carbânion, grupo amino descarregado, 
imidazol e íon hidróxido. Já os os eletrófilos possui uma afinidade por 
elétrons, o que significa que está inclinado a se tornar carregado 
negativamente. Dessa forma, aceitam um par de elétrons para formar uma 
ligação covalente e os mais comuns são o átomo de carbono de um 
grupo carbonil, grupo imino protonado, fosforo de um grupo fosfato e 
próton. 
 
Caracterize os nucleófilos e os eletrófilos mais comuns nas reações 
bioquímicas.(Questão para upload de arquivo se necessário) 
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