Explique em termos das contribuição entálpica e entrópica para a variação da energia livre de Gibbs , as seguintes observações experimentais: a desnaturação a frio de proteínas globulares.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem que explicar a desnaturação a frio de proteínas globulares usando a variação da energia livre de Gibbs, que é dada por . Então, vamos precisar entender o que são entalpia ( ) e entropia ( ), além de como elas influenciam a energia livre de Gibbs ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é energia livre de Gibbs. Ela nos diz se uma reação ou processo vai acontecer espontaneamente. A equação mostra que a energia livre depende da variação de entalpia, da variação de entropia e da temperatura ( ).

Passo 3

Agora, vamos entender entalpia e entropia:
  • Entalpia ( ): Representa a troca de calor em um processo à pressão constante. Se for negativo, o processo libera calor (exotérmico); se for positivo, absorve calor (endotérmico).
  • Entropia ( ): Mede a desordem ou a distribuição de energia no sistema. Se for positivo, a desordem aumenta; se for negativo, diminui.

Passo 4

A desnaturação a frio é quando as proteínas perdem sua estrutura tridimensional em baixas temperaturas. Isso significa que a proteína, que normalmente tem uma estrutura organizada, se torna mais desorganizada.

Passo 5

Vamos aplicar isso na equação da energia livre de Gibbs:
  • na desnaturação a frio: Geralmente é positivo porque a formação de ligações que mantêm a estrutura da proteína absorve energia.
  • na desnaturação a frio: Também é positivo porque a desestruturação aumenta a desordem do sistema.
Então, na fórmula , mesmo com positivo, o termo pode se tornar mais negativo em baixas temperaturas, fazendo com que seja negativo e a desnaturação ocorra espontaneamente.

Resposta

Portanto, na desnaturação a frio de proteínas globulares, a variação de entalpia ( ) é positiva e a variação de entropia ( ) também é positiva. Em baixas temperaturas, o termo domina, tornando negativo e favorecendo a desnaturação espontânea das proteínas.

Exercícios relacionados

Em uma solução de D-glucose em água no equilíbrio, a 298 K e 1atm de pressão, aproximadamente um terço das moléculas de glucose está na forma -D-glucopiranose enquanto aproximadamente dois terços estão na forma -D-glucopiranose. Estas são duas formas cíclicas que diferem na configuração absoluta do carbono anomérico. Considerando a equação para a variação de energia livre, , para uma reação de interconversão do tipo
é dada por
onde é a variação de energia livre nas condições padrão ( ), é a temperatura absoluta, é a constante dos gases e significa concentração molar de , responda:
(d) Essa reação de interconversão ocorre rapidamente sem a presença de catalizadores enquanto muitas reações bioquímicas com semelhantes necessitam de enzimas para ocorrerem perceptivelmente. Explique a causa dessa diferença, propondo uma outra forma de D-glucose cuja concentração no equilíbrio pôde ser desprezada no cálculo acima mas que deve ser importante para se entender a velocidade da reação.
Suponha que um corpo em movimento retilíneo tenha função horária definida por e no instante Os ele inicia o movimento. Considere o espaço medido em metros e o tempo em segundos. Determine:
a aceleração do corpo no instante .
Suponha que um corpo em movimento retilíneo tenha função horária definida por e no instante Os ele inicia o movimento. Considere o espaço medido em metros e o tempo em segundos. Determine:
a aceleração média do corpo no intervalo de tempo