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 .
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
a aceleração média do corpo no intervalo de tempo