exercicio1 (4)

Prévia do material em texto

QBQ1252: Bioqúımica Metabólica – Qúımica
Lista de exerćıcios 1. Entrega até 9/setembro.
0. Visite as “Notas eletrônicas - Interações Moleculares”. Depois de ler e interagir com estas notas
como parte do conteúdo da disciplina, responda:
(a) Escreva um parágrafo com uma auto-avaliação do seu aprendizado. Você já conhecia o
tópico Forças intermoleculares? Quanto e como seu conhecimento sobre o tópico avançou?
Quais foram as contribuições das notas eletrônicas? E da v́ıdeo-aula?
(b) As ilustrações e gráficos interativos foram úteis para compreensão dos conceitos e das
equações?
(c) Quais suas sugestões ou cŕıticas sobre estas notas eletrônicas?
Esta questão não é obrigatória nem contribuirá para sua nota na avaliação. Mas contamos com
sua resposta e comentários para poder aperfeiçoar este material didático.
1. Esquematize uma posśıvel geometria e sua curva de interação (energia × distância, R) para um
d́ımero entre uma molécula de água e outra molécula de:
(a) CH3–NH2
(b) CO2
Indique qual(is) força(s) intermolecular(es) contribue(m) principalmente nas regiões em que R <
Req, R ∼ Req e R > Req, onde Req é a distância de equiĺıbrio do d́ımero.
2. Esquematize a curva de titulação de 1 L de uma solução de 0,1 M H3PO4 com uma solução de
10 M NaOH, colocando pH (eixo y) em função de volume de base adicionada (eixo x). Indicar
os pontos na titulação (volume de NaOH) em que o pH equivale a cada um dos pKas do ácido.
3. Discuta como o sistema “tampão” do sangue mantém o pH estável em condições de acidose e de
alcalose. De um exemplo de processo fisiológico que possa gerar acidose ou alcalose e explique
brevemente o mecanismo bioqúımico envolvido.
4. Para reação genérica A ⇀↽ B, Keq = 10
3, responda:
(a) Qual o valor de ∆G◦? No equiĺıbrio, as concentrações molares de A e B podem variar?
Qual é o ∆G se, antes do equiĺıbrio ser atingido, as concentrações iniciais [A]ini � [B]ini?
(b) Proponha uma condição na qual a reação inversa (B → A) seja espontânea, sem alterar
a temperatura ou pressão do meio. Mostre que a sua proposta é posśıvel calculando o
respectivo ∆G.
(c) Se a constante de velocidade de primeira ordem, k1 = 10 s
−1, qual deve ser o valor da
constante k−1 para a reação inversa? Calcule os valores de ∆G
‡
A→B e de ∆G
‡
B→A.
5. Proponha uma condição em que a reação de formação de UDP-glicose a partir de UMP + glicose-
1-fosfato dentro de uma célula seja espontânea através do acoplamento à reação ATP ⇀↽ ADP
+ Pi. Utilize a tabela de energias livres de reações mostrada nos slides de aula.
6. Usuando novamente a tabela de ∆G◦’ mostrada nos slides de aula, calcule a energia livre de
hidrólise de ADP, a partir apenas das energias de hidrólise de ATP e pirofosfato (PPi).
Av. Prof. Lineu Prestes 748 – 05508-000 – São Paulo – Brasil http://www.gaznevada.iq.usp.br
http://gaznevada.iq.usp.br:8080/voila/render/notebooks/index.ipynb
7. Sobre a molécula de ATP, responda:
(a) Escreva sua fórmula estrutural completa e mostre quais grupos podem ser denominados de
Pi.
(b) Qual as formas do ATP no pH fisiológico? Por que o ATP, em geral, é acompanhado do
ı́on Mg2+?
(c) Escreva sua equação de hidrólise balanceada corretamente. Compare com as equações de
hidrólise escritas em livros de bioqúımica. Quais as diferenças?
(d) Por que sua hidrólise necessita de catálise enzimática já que o produto de hidrólise é mais
estável? Desenhe um gráfico esquemático de variação de energia livre em função de coor-
denada de reação de hidrólise para responder a esta questão, definindo estado de transição
e energia de ativação.
(e) Por que o ATP é chamado de composto “rico” em energia livre?
(f) Como ATP pode ser acoplado a outras reações para deslocar suas concentrações de equiĺıbrio?
De uma explicação termodinâmica.
8. Desenhe as estruturas planas do NAD, do FAD e do NADP oxidados e reduzidos. Saliente quais
grupos das moléculas são oxidados e reduzidos.
Av. Prof. Lineu Prestes 748 – 05508-000 – São Paulo – Brasil http://www.gaznevada.iq.usp.br