A energia de Gibbs padrão biológico de reação para a remoção do grupo de fosfato do monofosfato de adenosina é
, a 298 K . Seguindo o Impacto na bioquímica 7.1 , qual o valor da energia de Gibbs padrão termodinâmico de reação?
com o valor apropriado de
para a presença de
em
.
Passo 1
Então, vamos lá! A questão fala sobre a energia de Gibbs padrão biológico da reação que remove um grupo de fosfato do monofosfato de adenosina (AMP). Queremos encontrar a energia de Gibbs padrão termodinâmico dessa reação a 298 K, considerando o pH 7. Para isso, vamos precisar usar a equação que relaciona essas energias e levar em conta a concentração de íons hidrogênio (
) no pH dado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a energia de Gibbs padrão (
). Ela nos diz a quantidade de energia disponível para realizar trabalho em uma reação química sob condições padrão (1 atm de pressão, 298 K de temperatura, e 1 molar concentração de reagentes e produtos). No contexto biológico, usamos para representar essa energia a pH 7.
Passo 3
A relação entre a energia de Gibbs padrão termodinâmico (
) e a energia de Gibbs padrão biológica () é dada pela equação:
Aqui,
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K),
é a temperatura em Kelvin, e
é o quociente de reação que leva em conta a concentração dos íons hidrogênio no pH dado.
Passo 4
Para calcular
, precisamos considerar como a concentração de
afeta a reação. No pH 7, a concentração de
é:
Como estamos considerando a remoção de um grupo de fosfato, que geralmente envolve a liberação de um íon hidrogênio, o valor de
será proporcional a
.
Passo 5
Substituindo os valores na equação:
Sabemos que ,
,
, e
.
Passo 6
Primeiro, convertemos para J/mol para manter as unidades consistentes:
Passo 7
Agora, calculamos
:
Primeiro, calculamos
:
Agora:
Passo 8
Finalmente, somamos e
:
Convertendo de volta para kJ/mol:
Resposta
A energia de Gibbs padrão termodinâmico da reação é aproximadamente
.