bioenergetica

BIOQUÍMICA
 ESTRUCTURAL
 Y
 METABÓLICA
 
María
 Dolores
 Delgado
 Villar
 

PRIMER
 GRADO
 DE
 MEDICINA.
 EJERCICIOS
 TEMA
 8
 
BIOENERGÉTICA
 
1.
  Cálculo
 de
  Δ G°’
 a
 partir
 de
 constantes
 de
 equilibrio.
 Calcular
 las
 variaciones
 de
 energía
 
libre
 estándar
 de
 las siguientes
 reacciones,
 catalizadas
 por
 enzimas
 metabólicamente
 
importantes,
 a
 25°C
 y
 pH
 =
 7,
 a
 partir
 de
 las
 constantes
 de
 equilibrio
 dadas:
 

 

Aspartato
 aminotransferasa
 


  a)
  Glutamato
 +
 Oxalacetato
 

 

Aspartato
 +
 a-­‐cetoglutarato
 

K’eq
 =
 6,8 

Triosa-­fosfato
 isomerasa
 


  b)
 Dihidroxiacetona
 fosfato
 

 

Gliceraldehido-­‐3-­‐fosfato
 

K’eq
 =
 0,0475
 

Fosfofructoquinasa
 


  c)
  Fructosa-­‐6-­‐fosfato
 +
 ATP
 

Fructosa
 1,6-­‐bisfosfato
 +
 ADP
 

K’eq
 =
 254
 

2.
  Cálculo
 de
 la
 constante
 de
 equilibrio a
 partir
 de
  Δ G°’.
 Calcular
 las
 constantes
 de
 equili-­
brio
  K’eq
  para
  cada
  una
  de
  las
  siguientes
  resacciones
  a
  pH
  =
  7
  y
  25°C,
  utilizando
  los
 
valores
 de
 Δ G°’
 de
 la
 tabla
 13-­4:
 

 

Glucosa-­6-­fosfatasa
 


  a)
  Glucosa-­‐6-­‐P +
 H2O
 

 

Glucosa
 +
 Pi
 

Lactasa
 


  b)
 Lactosa
 +
 H2O
 

 

  c)
  Malato
 

Glucosa
 +
 Galactosa
 

Fumarasa
 
Fumarato
 +
 H2O
 

3.
  Determinación
 experimental
 de
  Δ G°’
 para
 la
 hidrólisis
 del
 ATP.
 La
 medida
 directa
 de
 la
 
variación de
 energía
 libre
 estándar
 asociada
 con
 la
 hidrólisis
 del
 ATP
 es
 técnicamente
 
complicada,
 ya
 que
 la
 pequeña
 cantidad
 de
 ATP
 que
 resta
 en
 el
 equilibrio
 es
 difícil
 de
 
medir
  con
  precisión.
  No
  obstante,
  se
  puede
  calcular
  indirectamente
  el  valor
  de
  Δ G°’’
  a
 
partir
 de
 las
 constantes
 de
 equilibrio
 de
 otras
 dos
 reacciones
 que
 tienen
 constantes
 de
 
equilibrio
 menos
 favorables:
 

  Glucosa-­6-­fosfato
 +
 agua
 

Glucosa
 +
 Pi
 

K’eq
 =
 270
 


 

ADP
 +
 glucosa-­6-­fosfato
 

K’eq
 = 890
 

ATP
 +
 Glucosa
 


  Utilizando
 esta
 información,
 calcular
 la
 energía
 libre
 estandar
 de
 hidrólisis
 del
 ATP.
 Su-­
poner
 que
 la
 temperatura
 es
 de
 25°C.
 

1
 

BIOQUÍMICA
 ESTRUCTURAL
 Y
 METABÓLICA
 
María
 Dolores
 Delgado
 Villar
 

4.
  Diferencia entre
  Δ G°’
 y
  Δ G.
 Considerar
 la
 interconversión
 siguiente,
 que
 tiene
 lugar
 en
 
la
 glucolisis:
 

  Fructosa-­6-­fosfato
 

Glucosa-­6-­fosfato
 

K’eq
 =
 1,97
 


  a)
  ¿Cuál
 es
 la
 ΔG°’
 para
 la
 reacción
 a
 25°C?
 

  b)
 Si
 en
 la
 célula,
 la concentración
 de
 fructosa-­‐6-­‐fosfato
 es
 1,5
 M,
 y
 la
 de
 glucosa-­‐6-­‐fosfato
 es
 
0,5
 M,
 ¿cuál
 es
 el
 valor
 de
 ΔG?
 (Suponer
 que
 la
 temperatura
 es
 25°C).
 

  c)
  ¿Por
 qué
 ΔG°’
 y
 ΔG
 son
 diferentes?
 
5.
  Δ G°’
 de
 reacciones
 acopladas.
 La...