A termodinâmica do processo de desenovelamento proteico é descrita pela sua variação de energia livre,
.
Lembrando que proteinas se desenovelam tanto a frio quanto a quente, esboce o gráfico de
em função da temperatura absoluta,
, indicando as temperaturas de desenovelamento a frio
, desenovelamento a quente
, e a temperatura na qual o estado nativo tem maior estabilidade
.
Lembrando que proteinas se desenovelam tanto a frio quanto a quente, esboce o gráfico de
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
. Precisamos esboçar um gráfico de
em função da temperatura absoluta
e identificar três temperaturas importantes:
(desenovelamento a frio),
(desenovelamento a quente) e
(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
nos diz se uma reação é espontânea ou não. Se
for negativo, a reação ocorre espontaneamente; se for positivo, não ocorre espontaneamente. No contexto do desenovelamento proteico,
nos indica a tendência da proteína a se desenovelar.
Passo 3
A equação
relaciona a variação da entalpia (
) e da entropia (
) com a temperatura
. 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
versus
, precisamos considerar como cada termo na equação se comporta com a temperatura. A entalpia
é geralmente constante para um processo específico, enquanto o termo
aumenta linearmente com a temperatura.
Passo 5
No gráfico, quando
é muito baixa, o termo
é pequeno, então
é positivo, indicando que a proteína permanece estável (não desenovelada). Conforme a temperatura aumenta, o termo
se torna mais significativo, eventualmente fazendo
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 (
) e outra alta (
), onde
cruza o eixo zero, mudando de positivo para negativo e vice-versa.
Passo 7
Entre
e
,
é negativo, indicando que a proteína está estável. A temperatura
é o ponto onde
atinge seu valor máximo negativo, ou seja, onde a estabilidade da proteína é maior.
Resposta
O gráfico de
em função da temperatura
apresenta uma curva que corta o eixo
nos pontos
e
. Entre essas temperaturas, a proteína está mais estável, atingindo a máxima estabilidade em
. Assim, temos:
-
positivo para e -
negativo para - O ponto mais baixo da curva ocorre em
Visualmente, a curva teria uma forma de “U” invertido, com
e
sendo os pontos onde a curva cruza o eixo horizontal, e
sendo o ponto mais baixo da curva.
Exercícios relacionados
Calcule a força iônica para uma solução que seja:
a) .
b) e
.
a)
b)
1 mol de gás ideal monoatômico (ou seja,
e
) está inicialmente a 1atm de pressão e 300K. Uma pressão constante de 5atm é aplicada adiabaticamente (i.e., sem troca de calor), comprimindo o gás irreversivelmente até que o volume diminua em 2 litros (
). O gás então se equilibra neste novo volume ainda sem troca de calor com o meio. Usando
K), calcule:
o volume inicial e a pressão final
, após o equilíbrio no novo volume.
o volume inicial
(a) Calcule o pH de uma solução de
.
Uma amostra de
de ácido oxálico puro
necessitou de 25,52 mL de uma solução de KOH para completar a neutralização de acordo com a reação:
Qual a concentração em mol L
dessa solução de KOH ?
R:
Se uma amostra de 0,3025 g de um oxalato desconhecido necessitou de 22,50 mL da mesma solução de KOH , qual a porcentagem expressa em na amostra? R:
R:
Se uma amostra de 0,3025 g de um oxalato desconhecido necessitou de 22,50 mL da mesma solução de KOH , qual a porcentagem expressa em