problemas de bioenergetica

10 problemas de bioenergética 1) ¿Cuáles son los dos factores que contribuyen a que la reacción ATP → ADP + Pi tenga un cambio de energía libre estándar muy grande y negativa?. Respuesta: El producto Pi experimenta mayor estabilización por resonancia. La repulsión entre las cargas en el ATP favorece la reacción hacia la hidrólisis, que produce la separación de las dos do s moléculas cargadas negativamente.

2) Considerar la siguiente reacción metabólica: Succinil-CoA Succinil- CoA + Acetoacetato → Acetoacetil-CoA Acetoacetil-CoA + Succinato, ∆G°' = –1.25 – 1.25 kJ/mol ¿Cuál es la Keq para esta reacción a 25°C? Aplicando RT a temperatura 25°C=2.479kJ/mol

−∆°⁄

K=



K=

−(.25/⁄ 2.479/  =1.6557 3) Calcular la constante de equilibrio a 25°C para la decarboxilacion del ácido pirúvico líquido para formar acetaldehído y CO2.

La reacción es:

° = -31.86kcal/mol acetaldehído ∆° =-94.26kcal/mol CO2 ∆° =-110.75kcal/mol Pirúvico ∆

Entonces: =-31.86+(-94.26)-(-110.75)=-15.37lcal/mol Aplicando RT a temperatura 25°C=0.5922kcal/mol

−∆°⁄

K=

5.37/⁄ 592.75/  = 1.8285x10 K=

4) El cambio de energía libre standard para la hidrólisis de glucosa-6-P a pH 7 y 25°C se ha medido como -13.8kj/mol. Calcule la constante de equilibrio para esta reacción. Glucosa-6-P + H2O ------> glucosa + P i ∆G°=-13.8kj/mol

−(−.8  )2.479/ K=  = 261.5953 5) Calcular la constante de equilibrio de la reacción de formación del dipeptido glicilglicina a partir de dos moléculas de glicina a la temperatura de 37.5°C. las energías libres normales de formación, a partir de los elementos en estado tipo, para obtener una solución acuosa del compuesto también en estado tipo(actividad 1 M, excepto para el agua en la cual es fracción molar=1) son, a 37.5°C, respectivamente, glicina:87.710cal, glicilglicina:-115.630cal, agua:-55.900call La reacción es : 2glicina =glicilglicina + agua Y por tanto ∆G°=∆G°f(glicilglicina + ∆G°f(agua) - 2∆G°f(glicina) = -115630-56900-2(-87710) =-171830+175490 =3.59call Además, ∆G°=-RTLnk 3590=-2.303x1.987x8.10.5logK logK=-2.526 entonces K=0.00298 6) La energia libre estandar de gibbs tiene una valor de 15546cal/mol a pH7, ∆G°’ se relaciona con ∆G° de la siguiente forma: ∆G°’(pH7)= ∆G°(pHo)-2.303RTpH=6000cal/mol La relacion lacticolpiruvico se puede calcular hacienda uso de la expression:

()() ()(+) ()-RTLn() ∆G-∆G°’=RTLn +)  ∆G=∆G°’+RTLn

7) Hallar

∆G°

()  = 10−6 ()

∆G° = ? GTP + H2O = GDP + Pi ∆G2°=-7.3kcal/mol OA + GTP = PEP + CO2 + GDP ∆G° =1kcal/mol ∆G°= ∆G°+ ∆G2° 1= ∆G°  (-7.3) OA +Pi = PEP +CO2+H2O

∆G°=8.3kcal/mol

8) Hallar la Keq

++2 − → lactato °′ =-0.190V Acetaldehido + 2 +  + 2 − →etanol 2°′  = -0.163V Acetaldehído + lactato ↔piruvato + etanol ∆ °′ =0.027V En el equilibrio E1=E2→ =7.94   ()() → () =  () → =()(ℎ) ()  (ℎ)  103=126 → .63 Piruvato + 2

9) Hallar

∆ °

↔ piruvato + NADH + + °′= -0.190V Oxalacetato + NADH +  + ↔ piruvato + malato ∆°′= -0.170 – (-0.190)=0.02 ∆ °′=-2x23000x0.02=-920cal/mol Lactato + NAD+

10) La combustión de la urea solida a agua liquida y dióxido de carbono y nitrógeno gaseosos, verificada en una bomba calorimétrica a 25° libera 152.3kcal. determinar la variación de calor de la reacción. Al aumento de volumen de esta reacciones 2-1.5=0.5moles de gas. De aquí resulta: H= U+0.5RT = -152300+0.5x1.987x298 =-152300+296=-152004cal =-1520kcal

∆ ∆