A termodinâmica do processo de desenovelamento proteico é descrita pela sua variação de energia livre, De.
Lembrando que proteinas se desenovelam tanto a frio quanto a quente, esboce o gráfico de De em função da temperatura absoluta, T, indicando as temperaturas de desenovelamento a frio (T1), desenovelamento a quente (T2), e a temperatura na qual o estado nativo tem maior estabilidade (Tmax ).

Passo 1

Vamos começar entendendo o que o enunciado está pedindo. A questão fala sobre a termodinâmica do desenovelamento de proteínas, que envolve a variação da energia livre, dada por De. Precisamos esboçar um gráfico de De em função da temperatura absoluta T e identificar três temperaturas importantes: T1 (desenovelamento a frio), T2 (desenovelamento a quente) e Tmax (temperatura na qual o estado nativo é mais estável). Para resolver isso, vamos precisar entender como a energia livre varia com a temperatura e como isso afeta a estabilidade das proteínas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que De nos diz se uma reação é espontânea ou não. Se De for negativo, a reação ocorre espontaneamente; se for positivo, não ocorre espontaneamente. No contexto do desenovelamento proteico, De nos indica a tendência da proteína a se desenovelar.

Passo 3

A equação De relaciona a variação da entalpia ( De) e da entropia ( De) com a temperatura T. A entalpia está relacionada à energia envolvida nas ligações, enquanto a entropia está relacionada à desordem do sistema.

Passo 4

Para desenhar o gráfico de De versus T, precisamos considerar como cada termo na equação se comporta com a temperatura. A entalpia De é geralmente constante para um processo específico, enquanto o termo T De aumenta linearmente com a temperatura.

Passo 5

No gráfico, quando T é muito baixa, o termo -T De é pequeno, então De é positivo, indicando que a proteína permanece estável (não desenovelada). Conforme a temperatura aumenta, o termo -T De se torna mais significativo, eventualmente fazendo De tornar-se negativo, o que indica desenovelamento.

Passo 6

Além disso, sabemos que proteínas podem desenovelar tanto a frio quanto a quente. Isso sugere que há duas temperaturas críticas: uma baixa ( T1) e outra alta ( T2), onde De cruza o eixo zero, mudando de positivo para negativo e vice-versa.

Passo 7

Entre T1 e T2, De é negativo, indicando que a proteína está estável. A temperatura Tmax é o ponto onde De atinge seu valor máximo negativo, ou seja, onde a estabilidade da proteína é maior.

Resposta

O gráfico de De em função da temperatura T apresenta uma curva que corta o eixo De nos pontos T1 e T2. Entre essas temperaturas, a proteína está mais estável, atingindo a máxima estabilidade em Tmax. Assim, temos:
  • De positivo para T < T1 e T > T2
  • De negativo para T1 < T < T2
  • O ponto mais baixo da curva ocorre em Tmax
Visualmente, a curva teria uma forma de “U” invertido, com T1 e T2 sendo os pontos onde a curva cruza o eixo horizontal, e Tmax sendo o ponto mais baixo da curva.

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