GUÍA DE PROBLEMAS Complementaria 1

FISICOQUÍMICA
GUÍA DE PROBLEMAS COMPLEMENTARIA 1
T E M A : BIOENERGÉTICA Y BIOELECTROQUÍMICA
1.-La enzima glutamina sintetasa cataliza la reacción:
Mg2+
Glutamato + NH4+ + ATP → glutamina + ADP + Pi
Para esta reacción ∆Go= -15,3 kJ/mol a 310 K. ∆Gº’ para la hidrólisis del ATP que
produce ADP y Pi es -30,5 kJ/mol. Calcular el valor de ∆Gº’ de la hidrólisis de la
glutamina para dar glutamato y NH4+.
2.- El valor de ∆Go para la hidrólisis del fosfato de creatina:
Fosfato de creatina + H2O → creatina + Pi
es -37,6 kJ/mol a 310 K ¿Puede utilizarse esta reacción para favorecer la síntesis del
ATP a partir de ADP y Pi ? (∆Gº’ para la hidrólisis del ATP que produce ADP y Pi es 30,5 kJ/mol a 310 K).
3.- La variación de la entalpía en el desdoblamiento de la ribonucleasa a pH 6 es 209
kJ/mol. Si la variación de entropía en el desdoblamiento es 554 J/mol, calcular la
energía libre del desdoblamiento a 298 K.
4.-La conversión de glucosa-6-P a fructosa-6-P está catalizada por el enzima
fosfoglucosa isomerasa. Para esta reacción:
G-6-P
F-6-P
∆Gº’= 2,1 kJ/mol
Si partimos de una solución 0,1 M de glucosa-6-P. ¿Cuál es la composición final de la
solución? (T=298 K). Si añadimos ahora fosfoglucomutasa que cataliza la siguiente
reacción:
G-1-P
G-6-P
∆Gº’= -7,27 kJ/mol
¿Cuál es la nueva composición de la mezcla en el equilibrio?
5.- Para la oxigenación de hemoglobina (Hb):
Hb(ac) + O2(g)
HbO2 (ac)
La constante de equilibrio a 292 K es 85,5. Calcular ∆Go para este proceso. A 292 K en
equilibrio con el aire la presión parcial de O2 es 0,2 atm y la solubilidad del O2 en agua
es 0,23 mmol/L. A partir de estos datos calcular ∆Go para la reacción :
O2(g)
O2(ac)
y para la reacción :
Hb (ac)
50
+ O2 (ac)
HbO2 (ac)
FISICOQUÍMICA
6.- La energía libre estándar de Gibbs de la hidrólisis de ATP para producir ADP a 310
K es -30,5 kJ/mol. Calcule el valor de ∆Gº’ de la reacción en el músculo de un pez
marino polar a -1,5ºC. (Sugerencia: ∆rHº’ = -20,1 kJ/mol).
7.- La oxidación del malato para producir oxaloacetato es una reacción clave en el ciclo
del ácido cítrico:
malato + NAD+ → oxaloacetato + NADH + H+
Calcule el valor de ∆rGº’ y la constante de equilibrio de la reacción a un pH 7 y 298K.
8.- Se utiliza una membrana que solo es permeable a los iones K+ para separar las
siguientes dos soluciones:
α [KCl]=0,10 M
[NaCl]=0,050 M
β [KCl]= 0,050 M [NaCl]= 0,10 M
Determine el potencial de membrana a 25ºC.
9.- Las concentraciones de iones K+ y Na+ en el fluído intracelular de una célula
nerviosa son aproximadamente de 400 mM y 50 mM respectivamente; pero en el fluído
extracelular las concentraciones de iones K+ y Na+ son de 20 mM y 440 mM
respectivamente. Dado que el potencial de membrana es de -70 mV, calcule el cambio
de energía de Gibbs durante la transferencia de un mol de cada ión contra el gradiente
de concentración a 37ºC.
10.- Calcule el cambio de energía de Gibbs a 37 ºC cuando los riñones humanos
secretan 0,275 moles de urea por kg de agua del plasma sanguíneo a la orina, si las
concentraciones de urea en el plasma sanguíneo y en la orina son de 0,005 m y 0,326 m
respectivamente.
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